1、江西省樂安一中高二化學(xué) 教案24 化學(xué)平衡【同步教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：化學(xué)平衡二. 教學(xué)要求： 1. 掌握化學(xué)平衡的基礎(chǔ)知識和平衡移動的規(guī)律 2. 了解化學(xué)平衡幾種常見題型計(jì)算三. 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1. 平衡狀態(tài)的判斷 2. 等效平衡條件 3. 化學(xué)平衡計(jì)算四. 知識分析： 1. 化學(xué)平衡基礎(chǔ)知識化學(xué)平衡：（1）定義：（2）特征：（3）化學(xué)平衡移動： 原因：反應(yīng)條件改變引起正、逆反應(yīng)速率不等 結(jié)果：速率、各組分含量發(fā)生變化 方向（4）影響因素： 濃度：增大反應(yīng)物（或減小生成物）濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動 壓強(qiáng)：增大（或減小）壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小（或擴(kuò)大）的方向移動 溫度：升高（或降低）溫

2、度，平衡向吸熱（或放熱）方向移動 催化劑：同程度改變正、逆反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡2. 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的本質(zhì)特點(diǎn)是，即單位時(shí)間內(nèi)某一物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。表現(xiàn)在外部的特點(diǎn)是： 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變； 各物質(zhì)的濃度不變； 各物質(zhì)的百分含量不變； 總物質(zhì)的量不變； 混合氣體的平均分子量不變； 如溫度、體積固定，反應(yīng)容器內(nèi)的總壓不變。（說明：對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)如 ，不能用 判斷）。 3. 等效平衡的規(guī)律在一定條件下（定溫、定容或定溫、定壓），對同一可逆反應(yīng)，只要起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量相同，這樣

3、的平衡稱為等效平衡，此類平衡的規(guī)律是：（1）在定溫定容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。（2）在定溫定容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡的相同，兩平衡等效。（3）在定溫定壓下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。 4. 有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算有：濃度（起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度）、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以

4、及氣體的平均分子量、氣體體積、密度、壓強(qiáng)等。其計(jì)算關(guān)系有：（1）物質(zhì)濃度的變化關(guān)系 反應(yīng)物：平衡濃度=起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 生成物：平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度其中：各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比。（2）反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=（3）產(chǎn)品的產(chǎn)率產(chǎn)率=（4）計(jì)算模式 起始物質(zhì)的量（mol） m n 0 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol） ax bx cx dx平衡物質(zhì)的量（mol） m-ax n-bx cx dx【典型例題】 1. 可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的判定例1 2000年杭州測試題 一定溫度下，可逆反應(yīng) 在體積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（ ）。 單位時(shí)間內(nèi)生成，同時(shí)生成

5、 單位時(shí)間內(nèi)生成，同時(shí)生成 用、的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變 混合氣體的顏色不再改變 混合氣體的平均分子量不再改變 A. B. C. D. 以上全部解析： 生成，就是消耗，即生成的速率等于消耗的速率，能表示，正確。 表示同一方向的反應(yīng)速率，不能表示，不正確。 只要發(fā)生反應(yīng)，或者說不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，、的速率之比均為，它不能反映可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，不正確。 溫度、體積一定，混合氣體壓強(qiáng)不再改變，說明氣體的總物質(zhì)的量不變，表明已達(dá)平衡。 顏色的深淺決定于有色物質(zhì)的濃度，混合氣體顏色不變，說明的濃度不再改變，對固定容器來說，的物質(zhì)的量不再變化，能說明已達(dá)平衡，正

6、確。 混合氣體的平均分子量（）不變，說明氣體的總物質(zhì)的量（）不變，表明已達(dá)平衡，正確。答案：A點(diǎn)評：判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，也可由“假設(shè)法”得解，如本題假設(shè)沒有達(dá)到平衡，則、的量均在發(fā)生變化，顯然它們的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及整個體系的顏色、物質(zhì)的總量、壓強(qiáng)、平均分子量也應(yīng)在變化，故這些量不變時(shí)能說明可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 2. 可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的比較或它的逆向思維例2 1998年全國高考試題 體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充有等物質(zhì)的量的和，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)： ，并達(dá)到平衡。在這過程中甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中的轉(zhuǎn)化率為，則乙容器中的轉(zhuǎn)化率（ ）。 A. 等于 B

7、. 大于 C. 小于 D. 無法判斷 解析：本題是一道可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的比較問題。比較時(shí)，選乙容器為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，設(shè)乙容器壓強(qiáng)保持；甲容器體積不變，由于 的正反應(yīng)是個氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，甲容器壓強(qiáng)小于，減小壓強(qiáng)，該平衡向逆反應(yīng)方向移動，則甲容器中的轉(zhuǎn)化率比乙容器的轉(zhuǎn)化率低。（或：由于乙容器中壓強(qiáng)大于甲容器中的壓強(qiáng)，而增大壓強(qiáng)，上述平衡向正反應(yīng)方向移動，故乙中的轉(zhuǎn)化率大于甲中的轉(zhuǎn)化率）答案：B點(diǎn)評：比較同一可逆反應(yīng)不同平衡狀態(tài)的有關(guān)量的大小，一般的方法是：先選取某平衡狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)平衡狀態(tài)（參照標(biāo)準(zhǔn)），然后分析另一狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)平衡狀態(tài)時(shí)的條件變化而引起平衡移動的結(jié)果，進(jìn)行比較判定。例3

8、 2000年濟(jì)南調(diào)考試題 在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入、，發(fā)生反應(yīng)：A（氣）+B（氣） 2C（氣）達(dá)到平衡時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在相同條件下，按下列情況充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W的是（ ）A. B. C. 、 D. 、 解析：這是一道可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)比較的逆向思維題，即等效平衡的條件選擇問題。本題中反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相同，如果給反應(yīng)體系加壓，使體積縮小，或者按比例加大或減小各反應(yīng)物的物質(zhì)的量，平衡將不會發(fā)生移動，各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將保持不變（濃度要發(fā)生變化）。也就是說，本題中加入的各種物質(zhì)如果完全轉(zhuǎn)化為A和B，只要就可以了。選項(xiàng)A和B均不符合要求，因?yàn)楸绢}中初始加入的A和B的物質(zhì)的

9、量與方程式系數(shù)不一致，單純從C開始，無法達(dá)到的狀態(tài)；C符合要求；D中經(jīng)轉(zhuǎn)化相當(dāng)于和，加上加入的，A與B的物質(zhì)的量之比為。答案：C、D 3. 外界條件對化學(xué)平衡移動的影響及其應(yīng)用例4 1997年上海高考試題 牙齒表面由一層硬的、組成為的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會受到腐蝕，其原因是 。已知F（固）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)硬。請用離子方程式表示，當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因： 。根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法： 。解析：該題是以生活中保護(hù)牙齒這一學(xué)生熟悉的實(shí)例，讓學(xué)生運(yùn)用平衡理論解決實(shí)際問題。此

10、題緊貼生活健康知識，使學(xué)生受到保護(hù)牙齒、預(yù)防齲齒的教育，同時(shí)又考查化學(xué)平衡理論的知識。根據(jù)題意，牙齒表面的一層硬的物質(zhì)存在如下平衡； 進(jìn)食后產(chǎn)生有機(jī)酸，電離出與結(jié)合生成，破壞上述平衡使其向脫礦方向移動，牙齒受到腐蝕。當(dāng)用含氟牙膏刷牙時(shí)，產(chǎn)生了質(zhì)地更堅(jiān)硬的固體物質(zhì)，使牙受到保護(hù)。從在唾液中的平衡可以看出，加入或加入都可促進(jìn)礦化。答案：生成的有機(jī)酸能中和使平衡向脫礦方向移動加或加等。點(diǎn)評：運(yùn)用平衡理論，解決與化工生產(chǎn)、社會生活、科研等相關(guān)的化學(xué)實(shí)際問題是今后高考命題的熱點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)除了要掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識外，還要加強(qiáng)這方面能力的培養(yǎng)。 4. 有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算例5 2000年南京測試題 把6氣體和氣

11、體混合放入4L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A（氣）+B（氣） 2C（氣）+（氣）經(jīng)達(dá)到平衡，此時(shí)生成C為，測定D的平均反應(yīng)速率為，下列說法中錯誤的是（ ）A. B. B的轉(zhuǎn)化率為20%C. 平衡時(shí)A的濃度為 D. 恒溫達(dá)平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的85%解析：本題是一道有關(guān)化學(xué)平衡的基礎(chǔ)計(jì)算題，解題的關(guān)鍵是弄清各量的含義。因，所以。3A（氣）+B（氣） 2C（氣）+2D（氣）起始量（mol） 6 5 0 0變化量（mol） 3 1 2 2平衡量（mol） 3 4 2 2B的轉(zhuǎn)化率為：平衡時(shí)A的濃度：，所以答案：C、D點(diǎn)評：有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算題，若涉及到化學(xué)反應(yīng)方程式，運(yùn)用以上計(jì)算模式，會

12、使思路顯得格外清晰，不易出錯。例6 2000年長沙模擬試題 在一定溫度下將CO和水蒸氣各放在密閉容器中反應(yīng)： ，達(dá)到平衡后測得為再通入水蒸氣，達(dá)到新的平衡后，的物質(zhì)的量是（ ） A. 等于 B. 等于C. 大于小于 D. 大于解析：本題在中學(xué)知識范圍內(nèi)不能求出的物質(zhì)的量，只能從可逆反應(yīng)的特點(diǎn)結(jié)合平衡移動理論求出物質(zhì)的量的取值范圍，其解題方法是極限法?！灸M試題】 1. 1999年廣東高考試題 在一定溫度下，可逆反應(yīng)X（氣）+3Y（氣） 2Z（氣）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ）A. Z生成的速率與Z分解的速率相等B. 單位時(shí)間生成，同時(shí)生成C. X、Y、Z的濃度不再變化D. X、Y、Z的分子數(shù)比為 2.

13、 2000年上海高考試題 對于反應(yīng) ，下列判斷正確的是（ ）A. 2體積和足量反應(yīng)，必定生成2體積B. 其他條件不變，增大壓強(qiáng)，平衡必定向右移動C. 平衡時(shí)，消耗速率必定等于生成速率的兩倍D. 平衡時(shí)，濃度必定等于濃度的兩倍 3. 反應(yīng)（氣）+（氣） （氣）+（氣）經(jīng)后達(dá)到平衡，測得此時(shí)A的濃度減少了，而C的濃度增加了。又測得平衡反應(yīng)速率，達(dá)到平衡后，若保持溫度不變，給體系加壓，平衡不移動，那么該反應(yīng)可表示為（ ）。A. 2A（氣）+6B（氣） 3C（氣）+5D（氣）B. 3A（氣）+ B（氣） 2C（氣）+2D（氣）C. 3A（氣）+ B（氣） 2C（氣）+D（氣）D. A（氣）+3B（氣）

14、 2C（氣）+2D（氣） 4. 2001年全國高考試題 壓強(qiáng)變化不會使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生移動的是（ ）。A. B. C. D. 5. 乙酸蒸氣能形成二聚分子： 。現(xiàn)欲測定乙酸的相對分子質(zhì)量，應(yīng)采用的條件為（ ）。A. 高溫、低壓 B. 低溫、高壓C. 低溫、低壓 D. 高溫、高壓 6. 2001年理科綜合能力測試 將氣體和氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng) 2A（氣）+B（氣）2C（氣） 若經(jīng)（秒）后測得C的濃度為，現(xiàn)有以下幾種說法： 用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為 用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為 時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% 時(shí)物質(zhì)B的濃度為其中正確的是（ ） A. B. C.

15、 D. 7. 2000年西安檢測題 在等溫、等容條件下有下列氣體反應(yīng)： 2A（氣）+2B（氣） C（氣）+3D（氣）?，F(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡： A和B的起始濃度均為； C和D的起始濃度分別為和。下列敘述正確的是（ ）。A. 和 兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的體積分?jǐn)?shù)相同 B. 和 兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的體積分?jǐn)?shù)不同C. 達(dá)到平衡時(shí) 途徑的反應(yīng)速率等于 途徑的反應(yīng)速率D. 達(dá)到平衡時(shí) 途徑混合氣體密度為 途徑混合氣體密度的 8. 在一固定容積的密閉容器中，充入和發(fā)生反應(yīng)：2A（氣）+B（氣） xC（氣），平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為。若維持容器容積和溫度不變，按、和為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)也為，則的值為（ ）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 9. 2000年天津測試題 在一定溫度下，向容積固定不變的密閉容器里充入，發(fā)生如下反應(yīng)： ，達(dá)到平衡后，再向該容器充入，達(dá)平衡后與原平衡比較錯誤的是（ ）A. 平均相對分子質(zhì)量增大