《化學(xué)人教版選修4學(xué)案：知識導(dǎo)學(xué)-第二章第三節(jié)化學(xué)平衡-Word版含解析.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)人教版選修4學(xué)案：知識導(dǎo)學(xué)-第二章第三節(jié)化學(xué)平衡-Word版含解析.doc（7頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第三節(jié) 化學(xué)平衡案例探究 汽水清涼止渴，是消暑佳品，打開汽水瓶蓋子，你會發(fā)現(xiàn)有大量氣泡冒出。原來，汽水中溶解有一定量的CO2，在高壓下CO2的溶解度增大，可以用下列反應(yīng)來表示這一過程：CO2+H2OH2CO3。當開啟瓶蓋時，CO2逸出，即H2CO3轉(zhuǎn)化成CO2和H2O，說明該反應(yīng)向左進行，H2CO3不斷分解生成CO2，故可以看到有CO2氣體持續(xù)放出，這是化學(xué)平衡移動的結(jié)果。問題與討論：1.CO2的水溶液中，存在哪些分子？2.壓強、溫度等外界條件對氣體的溶解度產(chǎn)生影響，試分析上述條件對氣體的溶解度有何影響？3.可逆反應(yīng)的特征是什么？在可逆反應(yīng)中，實際同時存在兩個反應(yīng)：(1)CO2+H2O=H2C

2、O3；(2)H2CO3=CO2+H2O，所以會使得H2CO3、CO2、H2O三種分子同時存在。在其他可逆反應(yīng)體系中，也同樣存在兩個方向相反的反應(yīng)。例如在氯水中，同時存在三種分子：HClO、Cl2、H2O；也同時存在四種離子：Cl-、H+、ClO-、OH-。這是由于在氯水中存在兩個可逆反應(yīng)：(1)Cl2+H2OHCl+HClO；(2)H2OH+OH-，它們均達到了化學(xué)平衡狀態(tài)。自學(xué)導(dǎo)引1.可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)當溫度一定時，飽和溶液中的固體溶質(zhì)溶解和溶液中的溶質(zhì)分子回到固體溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程一直在進行，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_。我們把這類過程稱作_。表述這類過程

3、時，約定采用“_”來代替反應(yīng)式中原來用的“_”號，把從左向右的過程稱作_，由右向左的反應(yīng)稱作_。溶解、結(jié)晶過程可表示為_。過程的可逆性是了解過程限度的基礎(chǔ)，過程的限度取決于過程可逆性的大小?；瘜W(xué)反應(yīng)的_非常普遍。當你學(xué)會從_和_來觀察和分析客觀事物時，你對自然現(xiàn)象的認識會更加深入、更加面。答案:相等 不變 溶解平衡 正反應(yīng)逆反應(yīng) 固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì) 可逆性 可逆性化學(xué)平衡2.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的含義：在一定條件下，當_時，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的_保持_。這時的狀態(tài)就是在給定條件下，反應(yīng)達到了“_”。對于_來說，稱之為“_”。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征反應(yīng)物和生成物處于同一_體系中

4、，_保持不變。平衡狀態(tài)時，體系中所有物質(zhì)的_ (或_)保持不變。正、逆反應(yīng)速率_，且不為_，因此體系的反應(yīng)并未停止。(3)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響因素當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，如果改變_、_、_等反應(yīng)條件，原來的平衡狀態(tài)會被破壞，化學(xué)平衡會發(fā)生移動。濃度實驗2-5：當加入310滴濃硫酸時，溶液_加深；加入1020滴6 molL-1 NaOH時，溶液顏色_。實驗2-6：當反應(yīng)體系中加入飽和FeCl3溶液和1 molL-1 KSCN溶液時，溶液顏色_；當反應(yīng)體系中加入0.1 molL-1 NaOH溶液時，溶液顏色_。以上兩個實驗中，化學(xué)平衡狀態(tài)都發(fā)生了_。增大反應(yīng)物濃度，_加快，平衡向_移動；增大生

5、成物濃度，_加快，平衡向_移動。溫度實驗2-7：2NO2N2O4；H=-56.9 kJmol-1溫度升高，_變深，說明平衡_移動；溫度降低，_變淺，說明平衡_移動。所以溫度升高平衡向_移動，溫度降低平衡向_移動。壓強對于有氣體參加或有氣體生成的可逆反應(yīng)來說，壓強對于平衡狀態(tài)的影響是通過改變濃度來實現(xiàn)的。壓強改變，濃度不變時，則_不變，平衡_發(fā)生移動。不特別指明的情況下，體系壓強改變，就是通過改變體積來實現(xiàn)的。小結(jié)：(1)化學(xué)反應(yīng)體系的平衡狀態(tài)通過改變反應(yīng)條件而發(fā)生了變化。這種現(xiàn)象稱作化學(xué)平衡狀態(tài)的移動，簡稱平衡移動。(2)勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一(如：_、_以及_)，平衡就會向

6、著_的方向移動。答案:(1)正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等 物質(zhì)的量 恒定 限度 反應(yīng)體系 各物質(zhì)的平衡狀態(tài)(2)反應(yīng) 反應(yīng)條件 質(zhì)量 濃度 相等 0(3)溫度 濃度 壓強橙色 變黃 變紅 產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液紅色變淺的變化 正反應(yīng)速率 右 逆反應(yīng)速率 左紅棕色 向左 紅棕色 向右 吸熱方向 放熱方向反應(yīng)速率 不小結(jié)：溫度 壓強 參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度 能夠減弱這種改變3.化學(xué)平衡常數(shù)的含義及其表達式在一定溫度下，當一個_達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物_與反應(yīng)物_的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，符號用“_”表示。對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(

7、g)+qD(g)，當在一定溫度下達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，平衡常數(shù)的表達式為：K=_。注意：(1)K值越大，說明反應(yīng)進行的_越大；反之，_進行的程度越小，_越小。(2)K只受_影響，與反應(yīng)物或生成物的_無關(guān)。(3)對于只有固體、水參加或生成的反應(yīng)來說，固體、水的濃度視為“1”。答案:可逆反應(yīng) 濃度冪之積 濃度冪之積K 注意：(1)程度 反應(yīng) K值(2)溫度 濃度4.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率是對反應(yīng)物而言的。它有三種表示形式：某指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=_ =_ =_。答案:100%100%100%(對于相同條件下的氣體而言)疑難剖析一、判斷可逆反應(yīng)達到平衡的標志判斷某一可逆反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)，關(guān)鍵要抓住

8、：v(正)=v(逆)；各組分的濃度(或質(zhì)量分數(shù)，體積分數(shù))不變。而容器內(nèi)氣體的壓強、物質(zhì)的量、相對分子質(zhì)量、密度等能否作為判斷依據(jù)，則應(yīng)據(jù)反應(yīng)的具體情況而定?！纠?】一定溫度下，反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g)達到平衡的標志是( )A.單位時間內(nèi)生成n mol A2的同時生成n mol ABB.容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化C.單位時間內(nèi)生成2n mol AB的同時生成n mol B2D.單位時間內(nèi)生成n mol A2的同時生成n mol B2解析：在一定條件下，判斷一個反應(yīng)是否達到平衡，主要看正、逆反應(yīng)速率是否相等，體系中各組分的濃度(或含量)是否保持不變。A項生成A2是逆反應(yīng)，

9、生成AB是正反應(yīng)，但是v(正)v(逆)，沒有達到平衡。對于左、右兩邊氣體的化學(xué)計量數(shù)相等的反應(yīng)來說，B項壓強不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定，v(正)是否等于v(逆)。該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達到平衡就一直保持不變，故壓強不變不能說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。C項表明v(正)=v(逆)，反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。D項只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為11。答案：C友情提示:可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志(1)微觀標志：v(正)=v(逆)0。具體

10、表現(xiàn)在：同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比?；瘜W(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。(2)宏觀標志：各組分的濃度保持一定。具體表現(xiàn)在：各組分的物質(zhì)的量濃度不隨時間的改變而改變。各氣體組成的體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。各組分的物質(zhì)的量之比、分子個數(shù)之比保持不變。二、影響平衡的條件濃度、溫度、壓強是影響化學(xué)平衡的三個主要條件，它們的改變對化學(xué)平衡的影響遵循勒夏特列原理?！纠?】 某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度(molL-1)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下

11、表所示。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：(1)在實驗1中，反應(yīng)在1020 min時間內(nèi)平均反應(yīng)速率為_molL-1min-1。(2)在實驗2中，A的初始濃度c2=_ molL-1，反應(yīng)經(jīng)20 min就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是_。(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3，實驗1的反應(yīng)速率為v1，則v3_v1 (填“”“=”或“”，且c3_1.0 molL-1(填“”“=”或“”。(4)比較實驗4和實驗1，可推測該反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。理由是_。解析：(1)根據(jù)反應(yīng)速率公式v1(A)=0.013 molL-1min-1。(2)由于實驗1、2達到的平衡狀態(tài)相同，則相同外界條件下，只有

12、A的初始濃度相同，才能達此結(jié)果，故c2=1.0 molL-1。由于A的起始濃度、平衡轉(zhuǎn)化率都相同，但實驗2達到平衡所需時間比實驗1短，即反應(yīng)速率快。從影響反應(yīng)速率的因素：濃度(已相同)、壓強(已相同)、溫度(已相同)、催化劑(能提高反應(yīng)速率，但不能改變轉(zhuǎn)化率)等分析，可推測實驗2中使用了催化劑。(3)實驗1、3，反應(yīng)溫度相同，而達到平衡時A的濃度不同，并且實驗3比1大。所以c31.0 molL-1，由表中數(shù)據(jù)對比可知v3v1。(4)在A的起始濃度相同時，升高溫度，A的平衡濃度下降，說明平衡向正反應(yīng)方向移動。故該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。答案：(1)0.013 (2)1.0 使用催化劑(3) (4

13、)吸熱 在A的起始濃度相同時，升高溫度，A的平衡濃度下降，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，故反應(yīng)是吸熱反應(yīng)友情提示:此題為數(shù)據(jù)處理題，關(guān)鍵是在審清題意的基礎(chǔ)上提煉出有效信息，并根據(jù)信息的指向解決問題。三、平衡常數(shù)及平衡轉(zhuǎn)化率的計算 借助平衡常數(shù)，我們可以判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)；平衡轉(zhuǎn)化率在實際生產(chǎn)中有很重要的應(yīng)用。計算中要運用好“三段式”計算方法?！纠?】 在密閉容器中，將0.020 molL-1 CO和0.020 molL-1 H2O(g)混合加熱到773 K 時，達到下列平衡CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，K=9，求CO的轉(zhuǎn)化率。解析：設(shè)轉(zhuǎn)化的CO的濃度為x由題知： CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)起始濃度/molL-1 0.020 0.020 0 0轉(zhuǎn)化濃度/mo