等效平衡的复习教案1
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等效平衡的复习教学设计
教材:人教版选修4化学反应
速率和化学平衡
考纲分析:化学平衡是历年来高考的重点和热点,而化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的难点,若能洞悉各类“等效平衡”的有关问题,那么一切有关化学平衡的问题也就迎刃而解了。
“等效平衡”的问题在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。
如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,就成为教学研究的一个重要课题。
教学目标
㈠知识与技能
认识从不同起始状态下化学平衡的建立过程。
㈡过程与方法
通过典例分析,掌握分析等效平衡问题的方法。
㈢情感态度价值观
进一步培养学生自主合作探究的能力。
教学重难点
1.教学重点:等效平衡问题
2.教学难点:应用勒夏特列原理分析各类等效平衡
教学设计思路
首先通过一些简单具体的例子,提出等效平衡的概念,然后应用
勒夏特列原理分析各类等效平衡,从而理解各种类型等效平衡的模式,最后应用结论,分析复杂的问题。
本教学案例的突出之处在于,应用勒夏特列原理分析等效平衡,
让学生理解过程,从而能够深刻的理解应用,而不是简单的给出结论,让学生死记硬背,生搬硬套。
如何设计合适的问题,引导学生得出结论,正是本教学设计试图解决的问题。
教学过程设计
将0.1molCO和0.1molH2O(g)通入容积为1L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下加热到8000C,发生如下反应:
CO + H2O(g) CO2 + H2
思考;若反应从0.1molCO2和0.1molH2开始,在相同条件下,达到平衡后,反应混合物中CO,H2O(g),CO2,H2的物质的量或浓度可否与前者
完全相同。
1.等效平衡的定义:
同一可逆反应,在同一条件下,反应无论从正反应开始或从逆反应开始,还是从两边开始,只要达到平衡时混合物中同物质的百分含量完全相同,这样的平衡互称等效平衡。
注意:(1)、等效平衡必须是同一条件(恒温、恒容或恒温、恒压)下,同一可逆反应。
(2)、等效平衡中各组分的百分含量相等可以是质量分数相同、体积分数(物质的量分数)相同、反应物的转化率相同。
2.等效平衡的分类: (1). 恒温恒容下的非等体积反应
通过一边倒的换算后与原起始量相同时,则互为等效平衡。
如在恒容时,反应2SO2+O2 2SO3
在(A)、(B)时可建立等效平衡
(A)起始时加入:2molSO2 + 1molO2
(B)起始时加入:2molSO3
讨论(1):幻灯片展示
典型例题:
例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和
1molB,发生反应:2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是()
A. 4molA+2molB
B. 2molA+1molB+3molC+1mol D
C. 3molC+1molD+1molB
D. 3molC+1molD
变式训练:在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB ,发生下述反应:2A(g) + B(g) 3C((g) + D(g) 达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。
维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L 的是()
A、3mol C+1mol D
B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C
D、4mol A+2mol B
例2、在一定温度、一定容积的密闭容器中通入2 molSO2和1 molO2发生反应:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g),一定时间后达到平衡状态。
现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的确SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证在达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。
请填空:
⑴若a=0,b=0,则c= 。
⑵若a=0.5,则b= 和c= 。
⑶a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b.c)
(2)恒温恒容下的等体积反应
通过一边倒的换算后与原起始量比例相同时,则互为等效平衡。
(不
一定要求与化学计量数比相同)如在恒容时,反应 H2+I2(g)
2HI 在 (E)、(F)时建立等效平衡
(E)起始时加入:1molH2+2molI2
(F)起始时加入:2molH2+4molI2
讨论(2):幻灯片展示
例3、在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、1mol B,发生反应:A(g)+2B(g)
2 C (g)达到平衡时,C的质量分数为W。
在相同条件下,按下列情况充入
物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是()
A.2mol C
B.3mol C
C.4mol A、2mol B
D.1mol A、2mol C
(3)恒温恒压下的可逆反应
通过一边倒的换算后与原起始量比例相同时,则互为等效平衡。
(不
一定要求与化学计量数比相同)
如在恒压时,反应2SO2+O2 2SO3
在(C)、(D)时可建立等效平衡
(C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2
(D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2
讨论(3):幻灯片展示
讨论(4):幻灯片展示
在一定温度下,带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应:
2SO2+O2 2SO3
模型
达平衡后两个容器中各组分的_____、_______ 分别相等,但________ 不相等。
例4、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。
若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
1. 恒温恒容:
[1]若X=0,Y=0,则Z=-----------。
[2]若X=0.75,Y=----------,Z=----------。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是:
2. 在一恒容的容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应
2 A(g) + B(g) x C(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。
若维持容器中的容积和温度不变,按起始物质的量:A为0.6 mol,B 为0.
3 mol,C为1.
4 mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x的值为()
A.只能为2 B.只能为3
C.可能是2,也可能是3 D.无法确定
例5.在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两容器,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,下列叙述中不正确的是()(A)反应速率:乙>甲
(B)平衡混合物中SO2的体积分数:乙>甲
(C)SO2的转化率:乙>甲
(D)平衡时O2的体积分数:甲>乙
归纳总结: 等效平衡
A、非等体积可逆反应
恒温恒容:相同起始物质的物质的量相等
恒温恒压:相同起始物质的物质的量之比相等
B、等体积可逆反应
相同起始物质的物质的量之比相等
【课后巩固】
1.在恒温、恒容的条件下,有反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡,途径Ⅰ:A、B的起始浓度均为2 mol/L;途径Ⅱ:C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L,以下叙述正确的是( )
A.两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同
C.达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率v(A)等于途径Ⅱ的反应速率v(A) D.达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的密度为途径Ⅱ所得混合气体
的密度的1/2
2.对反应2NO 2(g) N2O4(g),在恒温的容器中,欲使c(NO2)
c(N2O4)比值
增大,在温度不变时应采取( )
A.体积不变,增加NO2物质的量 B.体积不变,增加N2O4物质的量C.使体积扩大到原来的2倍 D.使压强不变充入N2
3.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。
保持温度和压强不变,对平行混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍
C.均增加1 mol D.均减少1 mol
4.在相同温度下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲容器中充入1 g SO2和1 g O2,乙容器中充入2 g SO2
和2 g O2。
下列叙述中错误
..的是( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.平衡时SO2的转化率:乙>甲 D.平衡时SO2的体积分数:乙>甲5.在一密闭的容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应:2A(g)+B(g) x C(g),达到平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6 mol、B:0.3 mol、C:1.4 mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为( )
A.只能为2 B.只能为3
C .可能为2,也可能为3
D .无法确定
6. 向某密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H 2O(g),发生反应:CO
+H 2O(g) CO 2+H 2。
当反应达到平衡时,CO 的体积分数为x 。
若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该
容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )
A .0.5 mol CO +2 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2
B .1 mol CO +1 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2
C .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.4 mol CO 2+0.4 mol H 2
D .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.5 mol CO 2+0.5 mol H 2
7.恒温恒压下,在容积可变的器皿中,反应2NO 2(g)N 2O 4(g) 达到
平衡后,再向容器内通入一定量NO 2,又达到平衡时,N 2O 4的体积
分数 ( )
A.不变
B.增大
C.减小
D.无法判断
8.Ⅰ.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)
+B(g) C(g)
(1)若开始时放入1 mol A 和1 mol B ,到达平衡后,生成 a mol
C ,这时A 的物质的量为________mol 。
(2)若开始时放入3 mol A 和3 mol B ,到达平衡后,生成C 的物
质的量为________mol 。
(3)若开始时放入x mol A 、2 mol B 和1 mol C ,到达平衡后,A
和C 的物质的量分别是y mol 和3a mol ,则 x = mol ,y =E
mol 。
平衡时,B 的物质的量E 为 (选填一个编号)。
催化剂
高温
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可
能大于、等于或小于 2 mol
做出此判断的理由是:
__________________________________________
___________________。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次到达平衡后,
C的物质的量分数是________。
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积
固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。
将
b与(1)小题中的a进行比较________(选填一个编号)。
(甲)a<b
(乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
做出此判断的理由是:
__________________________________________________________
板书设计
等效平衡的复习
1.等效平衡的定义:
同一可逆反应,在同一条件下,反应无论从正反应开始或从逆反应开始,还是从两边开始,只要达到平衡时混合物中同物质的百分含量完全相同,这样的平衡互称等效平衡。
注意:(1)、等效平衡必须是同一条件(恒温、恒容或恒温、恒压)下,同一可逆反应。
(2)、等效平衡中各组分的百分含量相等可以是质量分数相同、体积分数(物质的量分数)相同、反应物的转化率相同。
2.等效平衡的分类: (1)恒温恒容下的非等体积反应
通过一边倒的换算后与原起始量相同时,则互为等效平衡。
讨论(1):幻灯片展示
典型例题:
例1.变式训练:
例2、
(2)恒温恒容下的等体积反应
通过一边倒的换算后与原起始量比例相同时,则互为等效平衡。
(不一定要求与化学计量数比相同)
讨论(2):幻灯片展示
例3、
(3)恒温恒压下的可逆反应
通过一边倒的换算后与原起始量比例相同时,则互为等效平衡。
(不一定要求与化学计量数比相同)
讨论(3):幻灯片展示
讨论(4):幻灯片展示
在一定温度下,带有自由滑动活塞的密闭容器中进行如下反应:2SO2+O2 2SO3
模型
达平衡后两个容器中各组分的_____、_______ 分别相等,但________ 不相等。
例4、例5.
归纳总结: 等效平衡
A、非等体积可逆反应
恒温恒容:相同起始物质的物质的量相等
恒温恒压:相同起始物质的物质的量之比相等
B、等体积可逆反应
相同起始物质的物质的量之比相等
【课后巩固】。