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2019-2020年高二化學教案 新課標 人教版 【課 題】二、化學平衡狀態(tài) 【教學目標】1、明確化學平衡的研究對象 2、可逆反應的再認識 3、可逆反應的速率表示問題 4、化學平衡的標志（正向思維——逆向思維） 【教學重點】化學平衡的概念 【教學難點】化學平衡狀態(tài)的判斷 【教學過程】 知識鏈接：在19世紀后期，人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當量的CO，有的工程師認為，這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不夠長造成的，于是在英國耗費了大量資金建成了一個高大的煉鐵，以增加CO和鐵礦石的接觸時間?？墒呛髞戆l(fā)現(xiàn)，用這個高爐煉鐵所排出的高爐氣中的CO的含量并沒有減少。這種從道理上看是可行的方案為什么不能達到目的？ 【引入】經(jīng)過上一節(jié)課的學習，我們知道一個化學反應的反應速率是可以通過改變外部條件來增大或減慢的。顯然，對于所發(fā)生的化學反應來說，我們不僅期望速率的快慢，還會關注化學反應的進行程度。若按反應程度而論，化學反應可以分成“完全反應、可逆反應”兩類。如果是“完全反應”的化學反應，我們只需按化學方程式的計量數(shù)關系進行用量作用，就可以獲得最佳的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。但如果是“可逆反應”，我們必須考慮反應物的最大轉(zhuǎn)化情況，因此本節(jié)課我們將學習這一類反應——可逆反應的轉(zhuǎn)化情況，稱為“化學平衡”。 板書：一、可逆反應與不可逆反應 閱讀：27頁“資料“ 講述溶解平衡 1、寫出我們已經(jīng)學習過的可逆反應 （1）Cl2與水的反應 （2）H2S的生成與分解 （3）SO3的生成與分解 2、可逆反應的特點 （1）定義：同條件下，反應向生成物方向（正向）進行的同時，也在往反方向（逆向）進行（方程式中用可逆符號來體現(xiàn)）。 （2）可逆反應一發(fā)生，任何物質(zhì)（反應物、生成物）的量均大于0。 例如：在某密閉容器中進行的可逆反應：X2（g）+Y2（g）2Z（g），已知起始時X2、Y2、Z各物質(zhì)濃度分別為0.1mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，反應在一定條件下進行到某程度時，下列各物質(zhì)的濃度不可能的是（ ） A.c（Z）=0.3 mol/L B.c（Y2）=0.35 mol/L C.c（Y2）=0.2 mol/L D.c（Z）=0.4 mol/L 3、某一可逆反應的速率表示情況 由于可逆反應有兩個方向，在表示可逆反應的速率時，必然要明確到底是體現(xiàn)哪一方向，因此規(guī)定：往正向反應時用v（正），往逆向時用v（逆）表示。 又因為表示一個反應的速率時，需用具體物質(zhì)的速率來表示，且用各物質(zhì)表示時還涉及到計量數(shù)的比例關系，所以可逆反應的速率表示將比較麻煩。 我們利用下例來加以認識：對合成NH3的反應，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）。某時刻的速率表示是： V（正）可以是：N2的消耗、H2的消耗、NH3的生成（而且有速率比等于計量數(shù)比） V（逆）可以是：N2的生成、H2的生成、NH3的消耗（而且有速率比等于計量數(shù)比） 4、某一可逆反應發(fā)生過程中的速率變化情況 如上例中，若開始時只有N2和H2，則V（正）（即N2或H2的消耗或NH3的生成）最大；而V（逆）（即N2或H2的生成或NH3的消耗）最小。 隨著反應的進行，V（正）（即N2或H2的消耗或NH3的生成）將逐漸減小，而V（逆）（即N2或H2的生成或NH3的消耗）將逐漸增大。 在外部條件不變時，反應將達到N2、H2的最大轉(zhuǎn)化程度，顯然，此時反應物的消耗速率將與生成物的消耗速率相等（或者說，反應物的生成速率與生成物的生成速率相等）。我們將該狀態(tài)稱為——可逆反應的平衡狀態(tài)（簡稱為平衡狀態(tài)）。 我們可以用數(shù)學圖象表示如下： v(正) 相等 時間 速率 v(逆) 顯然，在該狀態(tài)下，反應體系中應該有以下的特征： （1）V（正）=V（逆） （2）反應中各物質(zhì)的含量（或質(zhì)量百分數(shù)）保持不變。 [板書] 二、可逆反應達到的平衡狀態(tài)與特征（正向思維——逆向思維） 1、定義：在一定條件下，可逆反應中正反應速率與逆反應速率相等，反應混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)，叫做化學平衡狀態(tài)。 動：化學平衡是一種動態(tài)平衡v（正）=v（逆）。 定：條件不變時，各組分濃度保持不變。 變：條件改變時，化學平衡發(fā)生移動。 2、本質(zhì)特征： （1）V（正）=V（逆） （2）反應中各物質(zhì)的含量（或質(zhì)量百分數(shù)）保持不變。 3、其他特征 密度？、壓強？、質(zhì)量？、平均分子量？、總物質(zhì)的量？等分析 例題：在一定溫度下，某體積不變的密閉容器中進行下列可逆反應：N2+3H22NH3，請判斷下列各情況能說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是（ ） A、反應物濃度等于生成物濃度 B、容器中N2、H2、NH3濃度之比為1：3：2 C、v（N2正）= v(H2正) D、V（N2正）：V（NH3正）=1：2 E、V（N2正）：V（H2逆）=3：1 F、V（H2正）：V（NH3逆）=2：3 G、單位時間內(nèi)生成1mol的N2時，同時生成3 mol的H2 H、反應混合體系的壓強不隨時間的變化而變化 I、容器內(nèi)氣體的密度不再變化 老師小結(jié)： 板書設計： 鞏固練習：見附頁 化學平衡練習： 1.在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再變化時，表明反應： A（固）＋2B（氣） C（氣）＋D（氣）已達平衡的是（　 ） （A）混合氣體的壓強　　 （B）混合氣體的密度 （C）B的物質(zhì)的量濃度　 （D）氣體總物質(zhì)的量 2.達到化學平衡的條件是（ ） (A)逆反應停止進行　　　　　　　 (B)反應物與生成物的濃度相等 (C)正反應與逆反應停止進行　　　 (D)正反應和逆反應的速率相等。 3．一定條件下，AL密閉容器中加入1molN2和3molH2發(fā)生N2+3H2 2NH3的反應，下列敘述中能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是（ ） A．c(N2) ︰c(H2) ︰c(NH3) =1︰3︰2 B．3v(H2) = v(N2) C．單位時間內(nèi)有1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂 D．單位時間內(nèi)有0.3molH2消耗的同時，生成0.2molNH3 4.在一定溫度下，可逆反應：A2（氣）＋B2（氣）2AB（氣），達到平衡的標志是(　　 ) (A)容器的總壓強不隨時間而變化 (B)單位時間內(nèi)有nmolA2生成的同時有nmolB2生成 (C)單位時間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反應的同時有nmolAB分解 (D)單位時間內(nèi)生成nmolA2同時就有2nmolAB生成 5.在一定溫度下，可逆反應A（g）＋3B（g）2C（g）達到平衡的標志是（　 ） (A)C的生成速率 與C的分解速率相等 (B)單位時間生成n mol A，同時生成3n mol B (C)A、B、C的濃度不再變化 (D)A、B、C的分子數(shù)比為1：3：2 6.下列反應在密閉容器中進行，aA（g）＋bB（g）mC（g）＋nD（g），表示其已達到平衡狀態(tài)的敘述中正確的是（　 ） (A)平衡時的壓強與反應起始的壓強之比為m＋n/a＋b (B)用物質(zhì)A表示的反應速度與物質(zhì)C表示的反應速度之比為a/m (C)物質(zhì)B的濃度不隨時間而改變 (D)單位時間內(nèi)x mol B參加反應同時有x mol B生成 7.在一定條件下，可逆反應2A B＋3C在下列4種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是 (A) 正反應速度 vA=2mol/（Lmin）逆反應速度vB=2 mol/（Lmin） (B) 正反應速度 vA=2mol/（Lmin）逆反應速度vC=2 mol/（Lmin） (C) 正反應速度 vA=1mol/（Lmin）逆反應速度vB=1.5 mol/（Lmin） (D) 正反應速度 vA=1mol/（Lmin）逆反應速度vC=1.5mol/（Lmin） 8.在一定溫度下反應A2（氣）＋B2（氣） 2AB（氣）達到平衡的標志是（　 ） （A）單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時，生成nmolB2 （B）單位時間內(nèi)生成2nmolAB的同時，生成nmolB2 （C）單位時間內(nèi)生成了nmolB2的同時，減少了nmolA2 （D）單位時間生成nmolA2，同時生成nmolAB （E）單位時間內(nèi)消耗了nmolA2，同時消耗了2nmolAB 9．在一定溫度時，將1mol A和2mol B放入容積為5L的某密閉容器中發(fā)生如下反應： A(s)+2B(g)C(g)+2D(g)，經(jīng)5min后，測得容器內(nèi)B的濃度減少了0.2mol/L。 下列敘述不正確的是（ ） A．在5min內(nèi)該反應用C的濃度變化表示的反應速率為0.02mol/(Lmin) B．5min時，容器內(nèi)D的濃度為0.2mol/L C．當容器內(nèi)壓強保持恒定時，該可逆反應達到平衡狀態(tài) D．5min時容器內(nèi)氣體總的物質(zhì)的量為3mol 10.在恒溫、恒容下，當反應容器內(nèi)總壓強不隨時間變化時，下列可逆反應一定達到平衡的是(　　 ) ( A )A(氣)＋B(氣)C(氣)　　　　　 ( B )A(氣)＋2B(氣)3C(氣) ( C )A(氣)＋B(氣)C(氣)＋D(氣)　　 ( D )以上都達到平衡 11.能夠充分說明在恒溫下的密閉容器中反應：2SO2＋O22SO3，已經(jīng)達到平衡的標志是（ ） (A)容器中SO2、O2、SO3共存 (B)容器中SO2和SO3的濃度相同 (C)容器中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量為2：1：2 (D)容器中壓強不隨時間的變化而改變 12.在2NO2 N2O4的可逆反應中，下列狀態(tài)一定屬于平衡狀態(tài)的是（　 ） (A)N2O4和NO2的分子數(shù)比為1：2 (B)N2O4和NO2的濃度相等 (C)平衡體系的顏色一定不再改變 (D)單位時間有1 mol N2O4變?yōu)镹O2的同時，有2 mol NO2變?yōu)镹2O4 13．在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應中M、N的物 質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖，下列表述中正確 的是 （ ） A．反應的化學方程式為.2MN B．t2時，正逆反應速率相等，達到平衡 C．t3時，正反應速率大于逆反應速率 D．t1時，N的濃度是M濃度的2倍 [參考答案] 1、BC 2、D 3、C 4、D 5、AC 6、CD 7、D 8、BCE 9、D 10、A 11、D 12、CD 13、D