第三节影响化学平衡的条件
从容说课
化学平衡的影响条件及其规律在本章的知识中起到了承上启下的作用,在学习了影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上再来学习本节内容,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。正是利用这种优势,教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。如向提高反应物转化率的方向移动,由此表明学习本节的实际意义。
教学中利用好演示实验,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并要求学生运用浓度对化学反应速率的影响。以及化学平衡常数不随浓度改变等知识展开讨论,说明改变浓度为什么会使化学平衡发生移动。同样的方法也适用于压强、温度对化学平衡影响的教学。
教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理时,应注意原理的适用范围,以对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。除此之外,组织好教材节末的讨论题,引导学生了解课后资料及阅读材料的相关知识,都会使学生对本节的教学重点的理解、掌握起到推动和辅助作用。
●教学目标
1.使学生理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡的影响。
2.使学生理解平衡移动原理,学会利用平衡移动原理判断平衡移动方向。
3.使学生学会利用速率~时间图来表示平衡移动过程,培养学生识图、析图能力。
●教学重点
浓度、压强、温度对化学平衡的影响
●教学难点
1.平衡移动原理的应用
2.平衡移动过程的速率~时间图
●课时安排
三课时
●教学方法
1.通过演示实验,启发学生总结、归纳出浓度、温度等条件对化学平衡的影响。
2.通过对平衡常数及外界条件对速率的影响理论的复习,从理论上使学生认识平衡移动规律。
3.通过典型例题和练习,使学生进一步理解并掌握勒沙特列原理。
●教具准备
1molL-1的FeCl3溶液、1molL-1的KSCN溶液、2molL-1的NaOH溶液、蒸馏水、冰水、热水、NO2气体、大试管(1支)、小试管(3支)、烧杯(2只)、烧瓶(2个)、带夹导管。
第一课时
(复习引入新课)
[师]可逆反应进行的最终结果是什么?
[生]达到平衡状态。
[师]化学平衡状态有哪些特点?
[生]1.同种物质的正反应速率等于逆反应速率;2.各组分的浓度保持不变;3.动态平衡。
[设问]可逆反应达平衡后,若外界条件的改变引起正、逆反应速率不相等,那么此平衡状态还能维持下去吗?
[生]不能。
[师]对。此时原平衡将被破坏,反应继续进行下去,直至再达平衡。这种旧的化学平衡被破坏,新的化学平衡建立的过程,叫做化学平衡的移动。
我们学习化学平衡,就是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。这节课我们就学习影响化学平衡的条件。
[板书]第三节影响化学平衡的条件
一、浓度对化学平衡的影响
[师]反应浓度改变能引起速率改变,那么能否引起平衡移动呢?下面先通过实验来说明这个问题。
[演示实验]浓度对化学平衡的影响。
(第一步)教师先举起盛FeCl3溶液和KSCN溶液的试剂瓶,让学生说出它们的颜色。
[生]FeCl3溶液呈黄色,KSCN溶液无色。
(第二步)在一支大试管中,滴入FeCl3溶液和KSCN溶液各5滴,问学生看到了什么现象?
[生]溶液变成了血红色。
[讲述]生成血红色的溶液是因为它们发生了下列可逆反应,生成了一种叫硫氰化铁的物质。
[板书]FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3即:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
指出:血红色是Fe(SCN)3的颜色。
[过渡]下面我们接着做实验。
(第三步)把大试管中的溶液加水稀释至橙红色,分别倒入三支小试管(大试管中留少量溶液用于比较颜色变化)。
(边讲边操作)下面我在这两支盛稀释过的溶液的小试管中分别滴加FeCl3和KSCN溶液,大家注意观察现象。
[问]有何变化?这说明什么问题?由此我们可以得出什么结论?
[启发]红色的深浅由谁的多少决定?
[学生讨论后得出结论]红色加深是因为生成了更多的Fe(SCN)3,这说明增大反应物浓度,会使化学平衡向正反应方向移动。
[设问]如果我们在稀释后的溶液中滴加NaOH溶液,又会有什么现象呢?请大家注意观察。
(第四步)在第三支小试管中滴加NaOH溶液。
[生]有红褐色沉淀生成,溶液颜色变浅。
[师]红褐色沉淀是由Fe3+与OH-结合生成的。那么,溶液颜色变浅又如何解释?
[生]生成沉淀使Fe3+浓度降低,化学平衡逆向移动,Fe(SCN)3浓度降低,红色变浅。
[师]我们通过实验,得出了增大反应物浓度使化学平衡正向移动和减小反应物浓度化学平衡逆向移动的结论,那么增大或减小生成物浓度,平衡将如何移动呢?
[生]增大生成物浓度,化学平衡逆向移动;减小生成物浓度化学平衡正向移动。
[师]下面我们来总结一下浓度对化学平衡的影响规律。
[板书]1.规律:其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,都使化学平衡向逆反应方向移动。
[设问]浓度对平衡的影响如何从浓度对速率的影响解释呢?
[板书]2.浓度改变速率改变
[师]我们知道,一个可逆反应达平衡状态时,对于同一反应物或生成物,正反应速率等于逆反应速率,即消耗速率等于生成速率,那么增大某一反应物的浓度的瞬间,正反应速率和逆反应速率如何变化?还是否相等?
[启发]逆反应速率的大小取决于哪种物质浓度的大小?
[生]生成物浓度的大小。
[师]在增大Fe3+浓度的瞬间,Fe(SCN)3浓度和SCN-是否改变?
[生]不变。
[师]由于增大Fe3+浓度的瞬间,Fe(SCN)3浓度和SCN-浓度不变,所以Fe3+的生成速率即逆反应速率不变,但Fe3+浓度的增大会使Fe3+的消耗速率即正反应速率瞬间增大,导致正反应速率大于逆反应速率,平衡发生移动。在平衡移动过程中,生成物浓度逐渐增大,使正反应速率逐渐增大,反应物浓度逐渐减小,使逆反应速率逐渐减小,直至正反应速率再次等于逆反应速率,达到新的平衡状态。我们如何把浓度改变时速率随时间的变化过程用速率~时间图表示出来呢?
[板书]3.速率~时间图
[复习]请大家先画出一个可逆反应从刚加入反应物到达平衡状态整个过程的速率~时间关系图。
(一个学生板演)
[师]下面请大家根据增大一种反应物浓度时,瞬间正、逆速率的变化及平衡移动过程中速率的变化情况,画出在t时刻增大一种反应物浓度时的速率~时间图。
(教师注明t时刻的位置,然后由学生板演,画出平衡移动过程的速率~时间图)
[师]大家能很快地画出此图,说明对学过的知识掌握得很好,请大家接着画出以下几种情况的速率~时间图。
[板书]
(由三个学生板演后,不完善或不正确的地方由其他学生修改、补充。由教师总结得出以下结论)
[分组讨论]以上平衡移动的速率时间图有何特点?
(讨论后每组选出一个代表回答)
a.改变反应物的浓度,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。
[师]下面我们根据浓度对平衡的影响规律,做一道练习题。
[投影]练习1.可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?CO浓度有何变化?
①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度
(答案:①平衡正向移动,CO浓度增大②平衡不移动,CO浓度不变③平衡逆向移动,CO浓度减小)
[问]加入更多的碳为什么平衡不移动?
[生]因为增加碳的用量并不能改变其浓度,不能改变反应速率。
[师]对,增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能改变速率,所以v正仍等于
v逆平衡不移动。
以上我们讨论了改变反应物浓度时,平衡移动的方向问题,那么改变反应物浓度时,各反应物转化率有何变化呢?有兴趣的同学可在课后做下面的练习题,从中总结规律。
[投影]练习2.500℃时,在密闭容器中进行下列反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),起始只放入CO和水蒸气,其浓度均为4molL-1,平衡时,CO和水蒸气浓度均为1molL-1,达平衡后将水蒸气浓度增至3molL-1,求两次平衡状态下CO和H2O(g)的转化率。(提示:温度不变平衡常数不变)
答案:原平衡时CO转化率75%,H2O蒸气转化率75%;平衡移动后CO转化率86.75%,H2O蒸气转化率57.83%。
结论:增大一种反应物的浓度,会提高另一种反应物的转化率,而本身转化率降低。
[布置作业]预习压强、温度对化学平衡的影响。
●板书设计
第三节影响化学平衡的条件
一、浓度对化学平衡的影响
FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KClFe3++3SCN-Fe(SCN)3
1.规律:其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,都使化学平衡向逆反应方向移动。
2.浓度改变速率改变
3.速率~时间图
●教学说明
本节教材在本章中起着承上启下的作用,学好本节的知识,不仅有利于学生更好地掌握前两节所学知识,也为下一章的学习打好了基础。而浓度对化学平衡的影响,又是本节的重点,学生若能真正理解浓度对化学平衡的影响则压强对化学平衡的影响将无师自通。因此,这节课我在利用演示实验得出结论之后,又把课本上要求学生课后讨论的内容放在课堂上和学生共同讨论,不仅复习了旧知识,也使学生对浓度引起平衡移动的规律加深了理解。
平衡移动的有关图象题,是本章的常见题型,也是一类重要题型。因此在本节的教学中我从浓度变化时引起正、逆反应速率的变化引导学生画出平衡移动过程的速率~时间图,并分析图象的特点和规律,培养学生的析图能力,为以后解答图象题打下基础。
增大反应物浓度时,反应物转化率的改变规律,教材不要求学生掌握,因此,我把它通过课后练习的形式使基础好的学生课后讨论,以提高其分析问题的能力。
[参考练习]
1.在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下2HI(g)H2(g)+I(g)达到平衡时,有30%的HI发生分解,则平衡时混合气体总的物质的是()
A.4molB.3.4molC.2.8molD.1.2mol
答案:A
2.将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中,在某温度下发生下列反应:
△
Ag2SO4(s)Ag2O(s)+SO3(g)
△
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
经10min后,反应达到平衡,此时c(CO3)=0.4molL-1,c(SO2)=0.1molL-1。则下列叙述不正确的是()
A.SO3的分解率为20%
B.10分钟内(O2)=0.005molL-1min-1
C.容器内气体的密度为40gL-1
D.加压,容器内固体的质量不变
答案:D
3.下列平衡体系,改变条件,平衡怎样移动?
①C(s)+CO2(g)2CO(g)将炭粉碎。
②3NO2+H2O2HNO3+NO通入O2。
③NH3+H2ONH3H2ONH+OH-加入NH4Cl晶体。
答案:①不移动②正向移动③逆向移动
4.已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,常温下,在一个体积为50毫升的针筒里吸入40毫升氯气后,再吸入10毫升水。写出针筒中可能观察到的现象,若此针筒长时间放置,又可能看到何种变化?,试用平衡观点加以解释。
答案:气体体积缩小,溶液呈浅绿色
气体和溶液均变无色,气体体积进一步缩小
Cl2+H2OHCl+HClO;长期放置,HClO分解,生成物浓度降低,平衡正向移动,Cl2几乎全部转化为HCl,导致气体体积缩小,黄绿色消失
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?以下是小编为大家精心整理的“影响化学平衡的条件”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
高二化学学案第7课时
——影响化学平衡的条件(一)
[目标]
1.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响。
2.理解平衡移动原理。
[重点]
浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响。
[难点]
平衡移动原理的应用。
[过程]
[思考]
1.能否实现图象(1)到(2)的变化?如果能,你认为如何实现?
3.化学平衡如何保持?如何改变?
[阅读] P42第1、2自然段。回答:
什么是化学平衡的移动?
。
一.浓度对化学平衡的影响:
观察[实验2-3],思考:
(1)反应的现象是
。
(2)反应的化学方程式是
离子方程式是
(3)实验说明,增大任何一种反应物的浓度,都促使化学平
衡向移动。其它实验也可证明,在达到平衡的反应里,减小任何一种生成物的浓度,平衡会向移动;减小任何一种反应物的浓度,平衡会向移动。
[总结]:
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使 ;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使
。
(4)在红色溶液中加入少量的KCl固体,颜色如何变化?
加入20mlKCl(aq)呢?
二.压强对化学平衡的影响
阅读课本P43并观察表2-3,可以得出
[结论]对反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着
的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着
的方向移动。
[注意]
(1)对反应前后气态物质的总体积没有变化的可逆反应,增大或减小压强都。
(2)物质或物质的的体积,受压强的影响很小,可以忽略不计。
(3)向平衡体系中充入与反应无关的气体时,平衡是否移动,可分下列两种情况。
①当温度、体积不变时,如充入惰性气体,由于没有改变平衡体系中各组分的浓度,则对正逆反应速率没有影响,平衡不会发生移动。②当温度、压强不变时,如充入惰性气体,由于充入后,为保持压强不变而使总体积变大,各组分浓度都减小,相当于减小压强,平衡向方向移动。
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第二章《化学平衡》单元能力测试题
可能用到的相对原子质量:H—1C—12O—16
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个答案符合题意。)
1、下列四个数据是在不同条件下测出的合成氨反应的速率,其中最快的是( )
A.V(H2)=0.1mol/(Lmin)B.V(N2)=0.1mol/(Lmin)
C.V(NH3)=0.15mol/(Lmin)D.V(N2)=0.002mol/(Ls)
2、工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度,其原因是( )
①适当提高NH3的合成速率②适当提高H2或NH3的转化率
③提高NH3的产率④催化剂在500℃左右活性最大
A①B①④C②③D①②③④
3、在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明平衡移动的是( )
A反应混和物的浓度B反应物的转化率
C正、逆反应速率D反应混和物的压强
4、对已达到平衡的反应:2X(g)+Y(g)2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是:
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
5、在下列平衡体系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入O2,则化学平衡( )
A向左移B向右移动C不移动D无法判断
6、已知反应3A(g)+B(g)C(s)+4D(g)(正反应放热),右图中a、b表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化情况。若要使曲线b变为曲线a,
可采取的措施是( )
①增大B的浓度②升高反应温度
③缩小反应容器的体积加压)④加入催化剂
A①②B①③C②③D③④
7、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系,加压后颜色加深
C实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
8、在一个密闭容器中用等物质的量的A和B发生如下的反应:A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时若A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则此时A的转化率为( )
A50%B60%C40%D70%
9、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:
A(S)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是( )
A、混合气体的压强不随时间变化B、B的生成速率和D的反应反应速率为3︰1
C、混合气体的密度不随时间变化D.B、C、D的分子数之比为3︰2︰1
10、对于热化学方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(正反应为吸热反应);描述有如下四个图象,其中正确的是(y表示SO2的含量)()
ABCD
11、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4mol、2mol和4mol。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1molD均减少1mol
12、在一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)A的转化率(αA%)同压强(Pa)、温度(T)的关系如图,分析下图可以得出的正确结论是( )
二、填空题(本题包括3小题,每空2分,共36分)
13、有A、B两个容器,A容器保持体积不变,B容器有一活塞可上下滑动,以保持内外压强相等。在一定温度下,将体积比为2:1的等量SO2和O2充入初始体积相同的A、B两容器进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),试用“>、<、=”符号填写下列空白。
⑴反应开始时生成SO3的速率VA______VB,反应进行中生成SO3的速率VA______VB;
⑵达平衡时SO2的转化率αA______αB,两容器内的压强PA______PB;
⑶达平衡后,向容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中SO3的体积
分数将__________,B容器中SO3的体积分数将__________(填“增大、减小或不变”)。
14、将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反应放热),反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.5mol/L,碘蒸气的浓度为0.25mol/L。请填写以下的空白:
(1)v(HI)=;v(H2)=;氢气的起始浓度=。
(2)若上述反应达到平衡时,则平衡浓度c(HI)、c(I2)、c(H2)的关系是(填“相等“2︰1︰1”或“均为恒量”)
(3)若升高温度,则混和气体的总物质的量(填“增大”、“减小”或“不变”)
15、在80℃时,将0.20mol的四氧化二氮气体充入1L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s)
浓度(molL-1)020406080100
c(N2O4)0.20C10.10C3AB
c(NO2)0.000.12C20.220.220.22
根据本题内容和表格中提供的数据填空(C1、C2、C3、A、B表示相应的浓度)请回答下列各小题:
(1)该反应的化学方程式为;达到平衡时四氧化二氮的转化率为%,表中C2C3A(填“<”、“>”、“=”)
(2)20s时,四氧化二氮的浓度C1=molL-1,在s~20s内四氧化二氮的平均反应速率为。
(3)若在相同情况下是初向该容器充入的是二氧化氮气体,要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是molL-1。
三、计算题(14分)
16、五氧化二氮是一种白色固体,熔点30℃,升温时易液化和气化,并发生分解反应:
N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
在0.5L的密闭容器中,将2.5molN2O5加热气化,并按上式分解,当在某温度下达到化学平衡时,氧气的平衡浓度为4.4mol/L,N2O3的平衡浓度为1.6mol/L,计算:
(1)N2O5的分解率是。
(2)N2O的平衡浓度。
高二(上)第二章《化学平衡》单元能力测
试题答案
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个答案符合题意)
123456789101112
DBBCBDBCCDCA
二、填空题(本题包括3小题,每空2分,共36分)
13、(1)=,<;(2)<,<;(3)增大,不变
14、(1)0.1mol/(Lmin),0.05mol/(Lmin),0.5mol/L(2)均为恒量(3)不变
15、(1)N2O42NO255%=
(2)0.143.00×10-3mol(Ls)-1(不写单位不给分)
(3)0.40
三、计算题(14分)
16、(1)60%(2)1.4mol/L
文章来源:http://m.jab88.com/j/19183.html
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