化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:復(fù)習(xí)和強(qiáng)化對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的認(rèn)識(shí)、對(duì)同一平衡狀態(tài)的判斷;勒沙特列原理的廣泛應(yīng)用,以及化學(xué)平衡計(jì)算知識(shí)。
能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)平衡的概念、平衡移動(dòng)的原理解決實(shí)際問題的能力,以及在化學(xué)計(jì)算中的另類思維能力。
科學(xué)思想:通過對(duì)化學(xué)平衡概念的深刻討論,使學(xué)生建立平衡思想,并能廣泛應(yīng)用于一定條件下的可逆過程中。
科學(xué)品質(zhì):通過化學(xué)平衡例題的討論,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的審題習(xí)慣,多方位的或換位的思維方式,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
科學(xué)方法:通過對(duì)化學(xué)平衡理論的復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)討論問題的科學(xué)方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)平衡概念的深刻剖析和化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
一、建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
1.從反應(yīng)速率:v正=v逆來判斷。
①正逆反應(yīng)的描述:
同一物質(zhì) 消耗和生成
反應(yīng)物和生成物 消耗或生成
②速率相等:
同一物質(zhì) 速率的數(shù)值相等
不同物質(zhì) 速率的數(shù)值與系數(shù)成正比即相等
2.從混合氣體中成分氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度不變來判斷。
3.從容器內(nèi)壓強(qiáng)、混合氣體平均分子量、混合氣體的平均密度、反應(yīng)的熱效應(yīng)不變等來判斷,與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等,容器的體積是否可變,物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)過程中有無明顯的熱效應(yīng)等因素有關(guān),應(yīng)具體情況具體分析。
【提問】從化學(xué)平衡的概念出發(fā),化學(xué)平衡的建立與哪些條件有關(guān)?
回答:反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量濃度。
【過渡】對(duì)于同一可逆反應(yīng),如果反應(yīng)的起始態(tài)不同,所達(dá)到的平衡狀態(tài),是否相同呢?
討論題:
二、同一平衡狀態(tài)
注意例1、例2中相關(guān)可逆反應(yīng)的特征。
在討論例2時(shí),可將濃度的改變轉(zhuǎn)化為容器體積的改變,從而由平衡移動(dòng)的角度分析。
討論:
回答:例1,溫度相同,容器的體積相同(即壓強(qiáng)相同),雖然起始態(tài)不同,將②③轉(zhuǎn)換后與①中反應(yīng)物的初始濃度相同,所以對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng),在相同的條件下,所達(dá)到的平衡狀態(tài)是同一平衡狀態(tài)。即三種不同的起始態(tài)的平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。
回答:例2,由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變,在固定體積的容器中充入2molA和4molB,就相當(dāng)于把第一個(gè)起始態(tài)容器的體積減小到原來的一半,但由于壓強(qiáng)不影響該反應(yīng)平衡狀態(tài),所以,達(dá)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為2a mol,C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R相等。
【評(píng)價(jià)】例1的答案正確。對(duì)同一可逆反應(yīng)的三種不同的起始態(tài),在同一溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡,平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。例2答案正確。
【小結(jié)】
1.可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)的條件有關(guān),與反應(yīng)的過程無關(guān)。
三、勒沙特列原理的應(yīng)用
四、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算
1.極值思想
例題:
A.49.6
B.41.3
C.62
D.31
【分析】首先確定混合氣體的組成,用常規(guī)方法解題。
【引導(dǎo)】由于第二個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng),故可以采用化學(xué)計(jì)算中常用的方法――極端假設(shè)法。
【啟示】極端假設(shè)法常用在混合物的組成的計(jì)算中,同樣也可以應(yīng)用在可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算中。
解題:混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的。(解題過程略)
思考:
回答:假設(shè)混合氣體只是由1molO2和2mol NO2組成的,其平均分子量為41.3;假設(shè)混合氣體只是由1molO2和1 molN2O4組成的,其平均分子量為62。但實(shí)際上混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的,所以平均分子量應(yīng)在二者之間。A正確。
2.代換思維
例題:
思考討論:</PGN0070.TXT/PGN>
回答:在同一容器中投入2molPCl5可相當(dāng)于容器的體積減小一半,相當(dāng)于對(duì)第一個(gè)平衡體系增大壓強(qiáng),使平衡向左移動(dòng),PCl5的量增大,B正確。
【引導(dǎo)】為了回避這樣的問題,我們可以進(jìn)行思維代換,把濃度的改變代換為體積的改變,然后再代換為壓強(qiáng)的改變。
【啟示】當(dāng)需要比較兩個(gè)相同的可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)時(shí),即可采用這樣的代換思維方法:
①轉(zhuǎn)換為平衡移動(dòng)問題;
3.差量方法
例題:
在一定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡,混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,若反應(yīng)條件不變,則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是 [ ]
A.1/5 B.1/4
C.1/3 D.1/2
【分析】根據(jù)平衡時(shí)混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,可按常規(guī)計(jì)算方法列出方程后解題。
解題(略)。
【引導(dǎo)】若把有關(guān)化學(xué)方程式的差量法計(jì)算引入此題中,可簡(jiǎn)約思維。
在一容積固定的反應(yīng)容器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下: A、 B和C均為4.0mol, D為 6.5mol, F為2.0mol,設(shè)E為xmol,x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。
①若x=4.5,則右側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______方向進(jìn)行,欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍為____ 。
②若x分別為4.5和5.0,則在這兩種情況下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的物質(zhì)的量是否相等?______,其理由是______。
【分析】左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知,共12mol,由此進(jìn)行討論。
【引導(dǎo)啟發(fā)】在推算x的取值范圍時(shí),可采用極端假設(shè)法進(jìn)行討論。
思考討論。
回答:①當(dāng)x=4.5時(shí),氣體總物質(zhì)的量為13.0mol,欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol,應(yīng)在起始時(shí)向氣體體積縮小的方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可以通過極端假設(shè)的方法來討論:假設(shè)平衡不移動(dòng),x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol;假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)使E為0 mol,(6.5-0.5x)+(2.0+x)=12.0 mol,x=7.0 mol,故x取值范圍為3.5<x<7.0。
②當(dāng)x的取值不同時(shí),反應(yīng)分別達(dá)到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol,兩個(gè)反應(yīng)的溫度肯定不同,所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。
【評(píng)價(jià)】回答正確。
【啟示】解化學(xué)平衡綜合題,應(yīng)圍繞著化學(xué)平衡概念,應(yīng)用平衡的基本知識(shí)來綜合分析問題,解決問題。
精選題
一、選擇題
4.在一個(gè)固定體積的密閉容器中,保持一定的溫度,進(jìn)行以下反應(yīng):
7.在CuCl2水溶液中存在下列平衡:
8.在接觸法制硫酸中,進(jìn)入接觸室的氣體組成為(體積分?jǐn)?shù))SO27%、O211%、N282%。在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時(shí)氣體總體積是反應(yīng)前的 [ ]
A.38.5% B.77%
C.6.4% D.97.3%
A.0.8~2.0 mol?L-1 B.0~2.0mol?L-1
C.0~0.8mol?L-1 D.無法確定
A.0.0025 mol?L-1 B.0.0075 mol?L-1
C.0.010 mol?L-1 D.0.015 mol?L-1
二、非選擇題
11.下列平衡體系均有顏色,改變條件后,平衡怎樣移動(dòng)?顏色怎樣變化?
一、選擇題
1.A、C 2.C 3.B、C 4.A、B 5.B、C 6.C、D 7.B、C提示:從圖象看,改變條件只加快反應(yīng)速率,不使平衡發(fā)生移動(dòng)! 8.D提示:采用差量法計(jì)算! 9.B提示:采用極值思想來確定取值范圍 10.B
二、非選擇題
11.(1)向右移動(dòng) 先深后淺 向左移動(dòng) 變深(2)不移動(dòng) 變深 向右 移動(dòng) 變深 向左移動(dòng) 變淺
12.(1)a>4d(2)D提示:可以將題中的平衡看作是新平衡的起始態(tài),按照題中給出的D的物質(zhì)的量變化范圍的下限(d/2)和上限(2d)來分別討論。討論時(shí)應(yīng)注意平衡移動(dòng)的方向,由哪一種物質(zhì)來確定a的取值。
13.(1)提高降低(2)4(3)0.5(4)c/a+c/b
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com