教学设计《化学平衡》人教版Word文档格式.docx
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Ba2++SO42-=BaSO4↓。
2.化学平衡状态
（1）化学平衡的建立。
在一定条件下,把1molN2和3molH2充入某密闭容器中:
以上过程用v-t图像表示如图所示:
（2）化学平衡状态。
在一定条件下的可逆反应中,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持恒定的状态。
（3）化学平衡的特征。
一、 可逆反应
1.可逆反应的特征
（1）正反应和逆反应在相同条件下进行;
否则,不是可逆反应。
（2）正、逆反应同时进行,即进行的时间、地点是相同的,反应物和生成物共存。
（3）无论一种反应物如何过量,其他反应物不可能反应完全。
2.可逆反应中示踪原子的存在
当可逆反应:
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）进行到一定程度后,向体系中充入一定量的18O2,一段时间后,SO2、O2、SO3中均含有18O。
3.可逆反应中的反应热
正反应和逆反应的反应热的绝对值相等,符号相反。
4.可逆反应中各成分物质的浓度（物质的量）范围
分别假设反应物、生成物中某（投料）相对较少的物质完全反应,浓度为0,其他物质剩余浓度为最小极限,另一方各成分浓度则为最大极限,一种物质的浓度范围在最小和最大极限之间。
二、 化学平衡状态的判断
1.化学平衡的标志
（1）“等”,v（正）=v（逆）,即同一物质的消耗速率和生成速率相等,不同物质的消耗速率和生成速率之比等于化学计量数之比。
（2）“定”,即化学反应达到平衡后混合物各组分的浓度（或质量）保持不变,各组分的百分含量保持不变。
2.化学反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）平衡状态的判定
典题例解
【例1】一定条件下,A、B、C的起始浓度分别是0.5mol·
L-1、0.1mol·
L-1、1.6mol·
L-1,可逆反应A（g）+B（g）
2C（g）达到平衡时,下列数据合理的是（ ）
A.c（A）=0.2mol·
L-1
B.c（B）=0
C.c（C）=1.9mol·
D.c（B）=0.5mol·
解析:
列出A、B、C的起始浓度,运用极值法,假设反应物全部转化为生成物,再假设生成物全部转化为反应物,确定各物质浓度的合理值。
A（g）+B（g）
2C（g）
起始（mol·
L-1）0.50.11.6
极值1（mol·
L-1）1.30.90
极值2（mol·
L-1）0.401.8
即平衡时三种物质的浓度取值范围分别为0.4mol·
L-1<
c（A）<
1.3mol·
L-1,0<
c（B）<
0.9mol·
c（C）<
1.8mol·
L-1,据此可排除A、B、C三项。
答案:
D
【例2】一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应mA（s）+nB（g）
pC（g）+qD（g）,当m、n、p、q为任意正整数时,有下列状态:
①体系的压强不再发生变化,②气体的密度不再发生变化,③各组分的物质的量浓度不再改变,④各组分的质量分数不再改变,⑤反应速率v（B）∶v（C）∶v（D）=n∶p∶q。
其中,能说明反应已达到平衡的是（ ）
A.③④B.②③④
C.①②③④D.①②③④⑤
若n=p+q,压强不变时,不能说明反应已达平衡;
根据ρ=
随着反应的进行,m（气）变,而V不变,故ρ是变量,当ρ不变时,反应已达到平衡;
v（B）∶v（C）∶v（D）=n∶p∶q不能说明v（正）=v（逆）。
B
第二课时
煤炭在燃烧不充分的情况下会产生CO,当人体吸入CO后,CO、O2与人体中的血红蛋白建立如下平衡:
CO+Hb·
O2
O2+Hb·
CO（Hb表示血红蛋白）,当Hb·
CO浓度为Hb·
O2浓度的2%时,人的智力将受到严重损伤。
那你知道怎样预防CO中毒吗?
若有CO中毒病人你知道怎样急救吗?
相信在学习本课时知识后,你将能解决以上问题。
预习
1.化学平衡的移动
（1）含义。
在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件（如浓度、温度、压强等）,化学平衡状态被破坏（正、逆反应速率不再相等）,直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。
这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
（2）图示表示。
（3）化学平衡移动的方向判断。
条件改变
2.影响化学平衡的因素
一、 外界条件的改变对化学平衡的影响
[以mA（g）+nB（g）
pC（g） ΔH<
0（m+n<
p）为例]
二、 化学平衡图像
1.化学平衡图像理解分析“五看”
一看面（即纵坐标与横坐标的意义）,二看线（即线的走向和变化趋势）,三看点（即起点、折点、交点、终点）,四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等）,五看量的变化（如浓度变化、温度变化等）。
2.化学平衡图像应用原则与方法技巧
（1）“定一议二”原则。
在化学平衡图像中,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;
或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系,即“定一议二”原则。
可以作辅助线帮助分析。
例如反应aA（g）+bB（g）
cC（g）在不同温度下（T1<
T2）,压强（p）与混合气体中C的含量（C%）的关系如图A所示。
图A
由图可知,T1为一条等温线,随着压强的增大,C%减小,化学平衡逆向移动,a+b<
c。
在压强一定时,如p3时,温度越高,C%越大,则说明升温,C%的值变大,化学平衡正向移动,正反应吸热。
（2）“先拐值大”原则。
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图B）或表示的压强较大（如图C）[仍以aA（g）+bB（g）
cC（g）为例]。
图B表示T2>
T1,T2对应的C%小于T1对应的C%,说明升温平衡逆向移动,即该反应正向是放热的。
图C表示p2>
p1,p2对应的C%小于p1对应的C%,说明加压平衡逆向移动,即a+b<
（3）“四位一体”原则。
利用平衡移动原理,观察分析图像和已知信息,在①可逆反应的特点,②平衡条件的变化,③平衡移动的方向（物理量变化）中挖掘找到两个方面的已知信息,再解决第三个方面的问题。
【例1】反应X（g）+Y（g）
2Z（g） ΔH<
0,达到平衡时,下列说法正确的是（ ）
A.减小容器体积,平衡向右移动
B.加入催化剂,Z的产率增大
C.增大c（X）,X的转化率增大
D.降低温度,Y的转化率增大
该反应前后气态物质的总物质的量不变,减小体积,平衡不移动,A项错误;
催化剂不能使平衡移动,Z的产率不变,B项错误;
增大X的浓度,平衡正向移动,但X的转化率减小,C项错误;
降低温度,平衡正向移动,Y的转化率增大,D项正确。
【例2】某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示的变化规律（图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量）:
根据以上规律判断,下列结论正确的是（ ）
A.反应Ⅰ:
ΔH>
0,p2>
p1
B.反应Ⅱ:
0,T1>
T2
C.反应Ⅲ:
0,T2>
T1;
或ΔH<
0,T2<
T1
D.反应Ⅳ:
ΔH<
反应Ⅰ,温度升高,A的平衡转化率降低,说明化学平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,ΔH<
0;
在温度一定时,增大压强,化学平衡向正反应方向移动,A的平衡转化率增大,即p2>
p1,A项错误。
由题给反应Ⅱ的图示知T1>
T2,温度升高,n（C）减少,平衡向逆反应方向移动,正反应放热,ΔH<
0,B项错误。
若反应Ⅲ为放热反应,C的平衡体积分数减小时,平衡向逆反应方向移动,则T2<
T1,反之若反应Ⅲ为吸热反应,C的体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,则T2>
T1,C项正确。
同理,对于反应Ⅳ,若ΔH<
0,则因升温A的平衡转化率减小,所以T1>
T2,D项错误。
C
第三课时
均达平衡时,后者中SO3的物质的量是前者的2倍吗?
化学平衡常数
1.概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数。
2.表达式
对于可逆反应:
mA（g）+n（B）（g）
pC（g）+qD（g）,K=cp（C）·
cq（D）cm（A）·
cn（B）。
3.特点
K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关。
4.意义
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应的转化率越大;
反之,就越不完全,转化率就越小。
1.平衡常数K仅仅是温度的函数,与反应物或生成物的浓度变化无关。
只要温度一定,即便外界条件改变引起了化学平衡的移动,K也不变;
只要温度变化,平衡一定发生移动,K也一定变化。
2.各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度,指数为该物质的化学计量数。
3.反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
4.化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
（1）若反应方向改变,则平衡常数改变。
（2）若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
如N2+3H2
2NH3,K=a,则有:
2NH3
N2+3H2,K'
=
。
N2+
H2
NH3,K″=
二、 化学平衡常数的应用
1.判断平衡移动的方向
对于可逆反应mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）在任意状态时,生成物与反应物浓度的幂之积之比称为浓度商Qc,即Qc=
则
2.判断反应的热效应
3.计算反应物的转化率
依据起始浓度（或平衡浓度）和平衡常数可以计算平衡浓度（或起始浓度）,从而计算反应物的转化率。
方法归纳
解题模式——“三段式”计算格式
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
起始量/molab00
变化量/molxnx/mpx/mqx/m
起始量/mola-xb-nx/mpx/mqx/m
“三段式”中,各物质的物质的量的变化量之比一定等于化学计量数之比,其他则不一定。
对于反应物:
n（平衡量）=n（起始量）-n（变化量）
对于生成物:
n（平衡量）=n（起始量）+n（变化量）
则A的转化率A%=xa×
100%B的转化率B%=nxmb×
100%
影响转化率的因素
（1）温度和压强对转化率（α）的影响。
温度或压强改变后,若引起平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大。
（2）改变反应物用量对转化率（用α表示）的影响。
①反应物不止一种时,如反应mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）。
a.只增大一种反应物的浓度,该物质本身的转化率减小,其他反应物的转化率增大。
如增大c（A）,则平衡正向移动,α（A）减小,α（B）增大。
b.若同等比例同倍数增大c（A）、c（B）,则平衡正向移动,其影响结果相当于增大压强。
当m+n=p+q时,α（A）、α（B）不变;
当m+n>
p+q时,α（A）、α（B）增大;
当m+n<
p+q时,α（A）、α（B）减小。
②反应物只有一种时,如反应aA（g）
bB（g）+cC（g）。
增大c（A）则平衡正向移动,其影响结果相当于增大压强。
当a=b+c时,α（A）不变;
当a>
b+c时,α（A）增大;
当a<
b+c时,α（A）减小。
【例1】以下平衡常数表达式不正确的是（ ）
A.N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）K=
B.FeO（s）+CO（g）
Fe（s）+CO2（g）K=
C.2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）K=
D.2NO2（g）
N2O4（g） K=
平衡常数K的表达式中,各成分浓度必须是平衡浓度、浓度的方次为其化学计量数、固体和纯液体的浓度视为常数,不写在K的表达式中;
是产物浓度幂的积与反应物浓度幂的积的比值。
【例2】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
回答下列问题:
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
（2）该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）某温度下,平衡浓度符合下式:
c（CO2）·
c（H2）=c（CO）·
c（H2O）,试判断此时的温度为 ℃。
此温度下加入1molCO2（g）和1molH2（g）,充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为 。
（4）在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c（CO2）为2mol·
L-1,c（H2）为1.5mol·
L-1,c（CO）为1mol·
L-1,c（H2O）为3mol·
L-1,则正、逆反应速率的比较为v（正） （填“>
”“<
”或“=”）v（逆）。
（2）温度越高,K值越大,说明升温平衡向正反应方向移动,说明正向为吸热反应。
（3）由题意可得K=1,查表可知此时温度为830℃,设反应了的CO2为xmol,则消耗掉的H2为xmol,生成的CO和H2O均是xmol（体积为VL）
K=1=
整理得x=0.5。
则CO2的转化率为50%。
（4）800℃时,K=0.9,此刻的浓度商
Qc=
=1,
即K<
Qc,说明反应向逆反应方向进行,则有v（正）<
v（逆）。
（1）
（2）吸热 （3）830 50% （4）<
略。
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