1、第三节 化学平衡学案学习目标：理解化学反应的可逆性；掌握化学平衡的涵义，理解化学平衡和化学反应速率之间的内在联系；理解勒夏特列原理的涵义，掌握浓度、压强、温度等条件对化学反应速率的影响；掌握化学平衡常数的含义及其简单计算；掌握化学平衡的有关计算，如平衡浓度转化率、反应前后气体压强变化，平衡混合气体的平均相对分子质量等。学习重点：化学平衡的特征浓度、压强和温度对化学平衡的影响学习难点：化学平衡的建立平衡移动原理的应用学习过程：一、 可逆反应与不可逆反应 结合初中你学过的溶解平衡问题，说一说日常生活中你遇到的平衡现象。通过对以上平衡现象待分析，你能否为可逆反应下一定义：可逆反应：练习：在一密闭容器
2、中通入2molSO2和1mol18O2（加入V2O5并加热），若隔一段时间后做同位素示踪检测18O原子，在哪些物质中存在18O原子？经过足够长的时间，最终能否得到2mol SO？二、 化学平衡状态 讨论1：可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2，在1L密闭容器中进行，已知起始时，CO和H2O（g）的物质的量均为0.05mol，请你画出反应物浓度和生成物浓度随时间变化的图形（ct图）及反应速率（v正、v逆）随时间变化的图形（vt图）并总结规律。由以上分析，总结什么是化学平衡状态。化学平衡状态是指： 化学平衡状态研究的对象是： 讨论2、（）当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应是
3、否停止了？（强调正逆；平衡是动态的，而不是静止的）（）为什么达到平衡状态时反应混合物中各物质的浓度保持不变？（强调动和静以及现象与本质的关系）（3）化学平衡状态是不是永恒不变的？（强调化学平衡是有条件的、暂时的、相对的平衡，强调内因和外因的关系）练习：在一定条件下，密闭容器中进行如下的可逆反应：N2+3H22NH3请判断下列情况是否说明该反应已经达到化学平衡状态：（1） 反应物浓度等于生成物浓度；（2） 容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2；（3） 单位时间内生成nmolN2同时生成3nmolH2；（4） 反应物混合体系的压强不随时间段的变化而变化；（5） H2的生成速率等于NH3的
4、生成速率；（6） 容器内混合其体的密度不再变化。探究：外界条件对化学平衡的影响1、 浓度对化学平衡的影响仔细观察教材实验25和实验26可以得出什么结论？结论：增大反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动； 增大生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动； 减小反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动； 减小生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动。讨论：在vt图中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后，正、逆反应速率的变化情况。练习：画出以下几种情况的速率时间图 减小生成物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度分组讨论：以上平衡移动的vt图有何特点？（讨论后每组选出一个代表回答）a、 改
5、变反应物浓度，只能使正反应速率瞬间增大或减小；改变生成物浓度，只能使逆反应速率瞬间增大或减小。b、 只要正反应速率在上面，逆反应速率在下面，即v正v逆化学平衡一定向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。c、 只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。练习：可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡的移动?CO浓度有何变化？ 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加氢气浓度2、压强对化学平衡的影响下表是450时，N2和H2反应生成NH3（
6、N2+3 H22 NH3）的实验数据。压强 /Mpa15103060100NH3 /%2.09.216.435.553.669.4分析上述数据，你可以得出什么结论：在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向 移动，减小压强，平衡向 移动。讨论：1、对于H2(g)+I2(g)2HI反应，若改变压强，平衡有何变化？为什么？ 2、对于平衡混合物都是固体或液体的反应，改变压强，平衡怎样移动？练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) Ca
7、CO3(s) CaO(s)+CO2(g)H2S(g) H2(g)+S(s)3、温度对化学平衡的影响观察实验27 NO2为 色气体，N2O4为 色气体 对于反应2 NO2(g) N2O4(g) H=56.9KJ/mol，升高温度，混合气体的颜色 ，降低温度，混合气体颜色 。 升高温度，化学平衡向 方向移动降低温度，化学平衡向 方向移动练习：对于可逆反应2SO2+O22SO3,正反应为放热反应。升高温度产生的影响是（ ）A、v（正）增大，v（逆）减小 B、v（正）、v（逆）不同程度增大C、v（正）减小，v（逆）增大 D、v（正）、v（逆）同等程度增大4、催化剂对平衡无影响讨论：催化剂对化学平衡有没
8、有影响？工业生产往往采用催化剂，其目的是什么？根据以上外界条件对化学平衡的影响可发现什么规律？勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的条件之一（如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。三、 化学平衡常数阅读教材2829页，分析29页表可以发现什么规律？化学平衡常数是指： 对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) K= K值越大，说明平衡体系中 越大，它向正反应进行的 越大，即该反应进行的越完全， 越大。讨论：K受什么因素影响？阅读教材例1、例2完成练习。【练习】高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)
9、+CO2(g)(正反应为吸热反应)，其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO)，已知1100时K=0.263。 （1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值 ，平衡常数K值 。（均填增大、减小或不变）（2）1100时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L c(CO)=0.1mol/L在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态 （填是或否），此时化学反应速率是v正 v逆，其原因是：此时c(CO2)/c(CO) v逆.当堂达标：1、对可逆反应4NH3（g）5O2（g）4NO（g）6H2O（g），下列叙述正确的是A达到化学平衡时，4正（O2）5逆（NO ）B若单位
10、时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D化学反应速率关系是：2正（NH3）3正（H2O）2、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g），能判断该反应达到化学平衡状态的依据是A容器中压强不变 B混合气体中 c（CO）不变C正（H2）逆（H2O） Dc（CO2）c（CO） 3、反应2A(g)B(g)2C(g)；H0。下列的反应条件有利于生成C的是A低温、低压 B低温、高压 C高温、高压 D高温、低压 4、已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g)的H
11、0，m+nq，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是A通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动BX的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小D增加X的物质的量，Y的转化率降低 5、某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)Y(g) Z(g)W(s)；H0下列叙述正确的是A加入少量W，逆反应速率增大 B当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C升高温度，平衡逆向移动 D平衡后加入X，上述反应的H增大 6、.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2(g)CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数 K 和温度 t的关系如下表：
12、t70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 K = 。（2）该反应为 反应（选填吸热、放热）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。（a）容器中压强不变 （b）混合气体中 c（CO）不变（c）v正（H2）= v逆（H2O） （d）c（CO2）= c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）= c（CO）c（H2O），试判断此时的温度为 。答 案1、AD 2、C 3、C 4、B 5、B 6、（1）K =c（CO）c（H2O）/c（CO2）c（H2）；（2）吸热；（3）b、c；（4）830（1）根据化学平衡常数的表达式书写要求，即可写出 K 的表达式。（2）从表中可知，K 的值随着温度的升高而逐渐增大，说明正反应是吸热反应（3）化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据，因为有的反应若是气体体积不变的，则反应过程中容器的压强始终保持不变。（4）根据 c（CO2）c（H2）= c（CO）c（H2O），变形得 K =c（CO）c（H2O）/c（CO2）c（H2O）= 1.0，查表 K = 1.0时温度 830