2018-2019年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 2.3.1 化學(xué)平衡學(xué)案設(shè)計 新人教版選修4.docx

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第1課時　化學(xué)平衡 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解化學(xué)平衡的概念以及可逆反應(yīng)。 2.通過對化學(xué)平衡概念的理解,歸納出可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的特征。 3.能用平衡狀態(tài)的特征來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。 學(xué)習(xí)過程 一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) 1.可逆過程 (1)可逆過程 當(dāng)溫度一定時,飽和溶液中的固體溶質(zhì)溶解和溶質(zhì)分子回到固體表面的結(jié)晶過程一直在進(jìn)行,而且兩種過程的速率　　　　,于是飽和溶液的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量都　　　　。 (2)表述 約定采用“　　　　”來代替反應(yīng)式中原來用的“　　　　”,把從左向右的過程稱作　　　　;由右向左的反應(yīng)稱作　　　　。如溶解、結(jié)晶過程可表示為　。 2.可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) (1)可逆反應(yīng) 在　　　　下,既能向　　　　同時又能向　　　　進(jìn)行的反應(yīng)。 (2)不可逆反應(yīng) 在一定條件下,幾乎所有的反應(yīng)都具有不同程度的可逆性,但有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行程度太小因而可忽略。如Ag++Cl-AgCl↓ 二、化學(xué)平衡的建立 1.化學(xué)平衡的建立 以CO+H2O(g)CO2+H2反應(yīng)為例。 在一定條件下,將0.01molCO和0.01molH2O(g)通入1L密閉容器中,開始反應(yīng): 　　 (1)反應(yīng)剛開始時: 反應(yīng)物的濃度為　　　　,正反應(yīng)速率為　　　　。 生成物的濃度為　　　　,逆反應(yīng)速率為　　　　。 (2)反應(yīng)進(jìn)行中: 反應(yīng)物的濃度　　　　,正反應(yīng)速率　　　　。 生成物的濃度　　　　,逆反應(yīng)速率　　　　。 (3)肯定最終有一時刻,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率　　　　,此時,反應(yīng)物的濃度　　　　,生成物的濃度也　　　　。如圖所示。 2.化學(xué)平衡狀態(tài) (1)定義:　。 (2)特征: ①逆:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②動:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③等:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④定:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤變:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)特點:化學(xué)平衡的建立與建立的途徑無關(guān)。 【思考】相同條件(溫度、濃度、壓強等)時,一個反應(yīng)從正反應(yīng)開始與從逆反應(yīng)開始,最終所達(dá)到的平衡狀態(tài)是否相同? (4)達(dá)到平衡的標(biāo)志:以mA(g)+nB(g)pC(g)為例 直接標(biāo)志:①速率關(guān)系:正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,即A的消耗速率與A的生成速率相等,A的消耗速率與C的消耗速率之比等于m∶p,B的生成速率與C的生成速率之比等于n∶p。 　　　?、诟魑镔|(zhì)的百分含量保持不變。 間接標(biāo)志:①混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的改變而改變。(注:m+n≠p) 　　　?、诟魑镔|(zhì)的濃度不隨時間的改變而改變。 　　　?、鄹魑镔|(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間的改變而改變。 　　　　③各氣體的體積、分壓不隨時間的改變而改變。 三、對于密閉容器中的可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據(jù)對化學(xué)平衡的理解,判斷下列各情況下,是否達(dá)到平衡。 可能的情況舉例 是否能判斷已達(dá)平衡 1.混合物體系中各成分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 ③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 ④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定 2.正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 ①單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時生成mmolA ②單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時消耗了pmolC ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ④單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗qmolD 3.壓強 ①其他條件不變,m+n≠p+q時,總壓強一定 ②其他條件不變,m+n=p+q時,總壓強一定 4.平均相對分子質(zhì)量M ①當(dāng)m+n≠p+q時,M一定 ②當(dāng)m+n=p+q時,M一定 5.溫度 其他條件一定時,體系溫度一定 6.體系密度 其他條件一定時,體系密度一定 7.其他 組成成分有顏色時,體系顏色不再變化 隨堂檢測 1.在一定條件下,使NO和O2在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),下列說法中不正確的是(　　) A.反應(yīng)開始時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零 B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后為零 C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逆反應(yīng)速率逐漸增大,最后不變 D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后不變 2.哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎。現(xiàn)向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生:N2+3H22NH3,下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2將完全轉(zhuǎn)化為氨 B.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等 C.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化 D.達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率都為零 3.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng):14CO2+C2CO,達(dá)到平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有 (　　) A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO 4.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1molL-1、0.2molL-1、0.2molL-1,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是(　　) A.Z為0.2molL-1 B.Y2為0.35molL-1 C.X2為0.3molL-1 D.Z為0.4molL-1 5.在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molO2和2molNO,發(fā)生如下反應(yīng):O2(g)+2NO(g)2NO2(g),此反應(yīng)不一定達(dá)平衡的是(　　) A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化 C.容器內(nèi)O2、NO、NO2的濃度之比為1∶2∶2 D.單位時間內(nèi)生成1molO2,同時生成2molNO2 6.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 7.一定條件下,在體積為1L的密閉容器中,1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g),下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) A.X的百分含量不再發(fā)生變化 B.c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶1∶1 C.容器內(nèi)原子總數(shù)不再發(fā)生變化 D.同一時間內(nèi)消耗2nmolX的同時生成nmolZ 8.恒溫恒容的情況下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) A.容器內(nèi)氣體的密度不隨時間而變化 B.容器內(nèi)的總壓強不隨時間而變化 C.單位時間內(nèi)生成2nmolAB的同時,生成nmol的B2 D.A2、B2、AB的反應(yīng)速率比為1∶1∶2的狀態(tài) 參考答案 學(xué)習(xí)過程 一、1.(1)相等　不變 (2)　　正反應(yīng)　逆反應(yīng)　固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì) 2.(1)同一條件　正反應(yīng)方向　逆反應(yīng)方向 二、1.(1)最大　最大　0　0 (2)逐漸減小　逐漸減小　逐漸增大　逐漸增大 (3)相等　不變　不變 2.(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的百分含量(濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)保持不變的狀態(tài) (2)①可逆反應(yīng)　②動態(tài)平衡(正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行)　v(正)、v(逆)不為0?、踲(正)=v(逆)?、荏w系中所有反應(yīng)物和生成物的百分含量(混合物各組分的濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)保持不變?、輻l件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡 【思考】相同,因為化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)進(jìn)行的方向無關(guān),而與反應(yīng)時的條件有關(guān),只要條件(溫度、濃度、壓強等)相同,最終就會達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。 三、從上至下: 1.平衡　平衡　平衡　不一定平衡 2.平衡　平衡　不一定平衡　不一定平衡 3.平衡　不一定平衡 4.平衡　不一定平衡 5.平衡　 6.不一定平衡 7.平衡 隨堂檢測 1.B　2.C　3.C　4.A　5.C　6.C　7.A　8.C