化学平衡计算--“三段式”法导学案

太师庄中学高二化学选修4 化学反应原理导学案编制：王瑞燕审核：许文新张楠时间：4.2第二章化学反应速率和化学平衡化学平衡计算专题导学案班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：【学习目标】1.理解转化率、百分含量、化学平衡常数的含义。

2.通过练习使学生掌握化学平衡的基本计算方法—三段式法。

3.培养学生逻辑思维能力和科学态度，培养学生归纳总结的能力。

【重点】化学平衡计算的基本方法。

【难点】化学平衡综合计算。

复习回顾1.阿伏加德罗定律: 同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的。

2.化学平衡状态：指在一定条件下的里，，反应混合物中各组分的浓度的状态。

3.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到时，与是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数4. 反应物：平衡浓度= 。

生成物：平衡浓度=合作探究【例题】某温度下，在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中，充入SO2和O2各4 mol ，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 % ，回答下列问题：（1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

（2）求混合气体中，SO3的物质的量分数。

（3）求SO2的转化率。

（4）求该反应的平衡常数。

【归纳总结】（1）化学平衡计算的基本方法是 .（2）在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：恒温、恒容时：p1/p2= 恒温、恒压时：V1/V2=（3）恒温、恒容时，密度之比与物质的量之比的关系：ρ1/ρ2=（4）化学反应速率表达式：。

（其中△C是）（5）A的百分含量= A的转化率=以上两个公式的单位可用、，也可用，但必须单位统一。

（6）恒容时，化学反应速率之比= =。

【基础练习】1. PCl5的热分解反应为：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)(1) 写出反应的平衡常数表达式：(2) 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.15 mol/L。

2014-2015学年度第一学期高二级理科化学导学案第1周编号：3 总编号：3 使用日期：主备人：周军锋审核人：班级：姓名：包组领导：3A（g）+ B（g）=== 2C（g）+ 2D（g）开始物质的量3mol 0 0转化的物质的量mol 1mol平衡时物质的量 2 mol 1mol 1 mol由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为、。

所以，B的转化率为=20%。

根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为2L=L。

探究案合作探究一在一个容积为3L的密闭容器里进行如下反应：反应开始时，，2min末。

（1）试用、和的浓度分别表示该反应的反应速率（2）并求出2min末的浓度合作探究二某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入 SO2和 O2，发生2SO2+O2 2SO3反应．5分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90%．求(1)以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率；(2)该反应中SO2的平衡转化率．合作探究三27．将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的倍。

试计算：（1）H2的反应速率是多少（2）CO的转化率为多少检测案1、在一定条件下，将22BA和两种气体通入密闭容器中，反应按22yBxA+C2进行，2秒钟后反应速率如下：)/(5.0)(2sLmolvA⋅=，)/(5.1)(2sLmolvB⋅=，)/(1)(sLmolvC⋅=，则x、y的值分别为（）A．3和2 B．1和3 C．3和1 D．4和52、对于某反应X+3Y=2E+2F，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率为甲：m in)/(3.0⋅=LmolvX，乙：m in)/(2.1⋅=LmolvY，丙：m in)/(8.0⋅=LmolvE，丁：m in)/(9.0⋅=LmolvF。

“三段式导学案”教学模式在初中化学教学中的运用一、问题提出新课标颁布以来,为了全面提高教学质量，许多学校都进行了积极的探索,改革却步履维艰，初中化学课堂教学中仍然存在着很多不足, 如学生学习积极性不高、主体参与不够、教学质量提高不大等等。

为了彻底改变现状，提高课堂教学效益，我们在借鉴某某洋思中学、某某杜郎口中学、某某永威中学等名校的先进经验的基础上,结合学校的实际情况，在初中化学中推出了“三段式导学案”教学模式。

二、模式简介“三段式导学案”教学法是一种新型的教学模式，它旨在通过学生的自主学习，培养学生的自学能力，提高教学效益。

这种教学法一改过去老师单纯的讲、学生被动的听的“满堂灌”的教学模式，是以导学案为载体，以导学为方法，教师的指导为主导，学生的自主学习为主体，师生共同合作完成教学任务的一种教学模式，充分体现了教师的主导作用和学生的主体作用，使主导作用和主体作用和谐统一，发挥了最大效益。

简单说来，这种模式主要分为三步：一是自主学习：学生借助导学案自主学习，小组交流；二是合作探究：学生课堂展示、探究、交流，教师点拨、师生、生生交流；三是反馈训练：反馈、练习、拓展、提高。

当然，其中的模式及要求不是固定不变的，可以根据实际情况加以调整。

三、理论依据1．新课程标准《初中化学课程标准》在课程理念中指出，“学生的化学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习，初中化学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习化学的方式。

这些方式有助于发挥学生学习的主动性，使学生的学习过程成为在教师引导下的‘再创造’过程”。

2．建构主义学习理论建构主义学习理论认为，学习不应该看成是对于教师所传授的知识的被动接受，而是学习者在自身已有知识经验的基础上的主动建构过程。

学生要获得教师利用媒体或信号所传递的知识信息，则必须对其进行一系列的加工处理，以达到对知识的理解与消化。

这种理解与消化主要指的是学习者根据自身已有的知识经验，对外界提供的新知识作出自己认为合理的解释，从而使新的知识在头脑中获得特定的意义。

化学平衡常数及转化率的计算（答案在最后）1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。

2．了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。

考点一化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法1.分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。

2．明确三个关系(1)对于反应物，起始量－变化量＝平衡量。

(2)对于生成物，起始量＋变化量＝平衡量。

(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。

3．计算模型——“三段式”法(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。

(2)模式：如反应：m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为1L。

m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)起始/mol a b00变化/mol mx nx px qx平衡/mol a－mx b－nx px qx【教考衔接】典例1[全国卷Ⅰ]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)。

在610K时，将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________(保留三位有效数字)。

(2)在620K时重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________(填“>”“<”或“＝”，下同)α1，该反应的ΔH________0。

听课笔记典例2[2023·全国甲卷，28(2)]电喷雾电离等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)与O3反应可得MO＋。

MO＋与CH4反应能高选择性地生成甲醇。

分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，结果如下图所示。

“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用解析高中化学中关于化学平衡类题目，是近几年来高考必考内容，而且难度逐年增加。

本文就“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用做个解析。

定性或半定量判断化学反应方向、限度时，一般用到勒夏特列原理：当外界条件改变时，平衡总是向削弱这种改变的方向移动。

解决化学平衡的定量计算时，一般立足于以下两个基本关系。

（1）各反应物及生成物的物质的量变化值符合化学反应方程计量比。

（2）平衡常数K。

对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，K=。

应用：①判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。

②判断反应是否达到平衡状态，化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。

Qc>K时，反应向逆反应方向进行；Qc=K时，反应处于平衡状态；Qc<K时，反应向正反应方向进行。

③利用平衡常数判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。

一、典例剖析加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5N2O3+O2，②N2O3N2O+O2；在2L密闭容器中充入8molN2O5，加热到t℃，达到平衡状态后O2为9mol，N2O3为3.4mol。

则t℃时反应①的平衡常数为（）。

A．10.7B．8.5C．9.6D．10.2答案：B。

解析：题设中有两个反应，可理解为先发生反应①，其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应②，且在两个反应中都有O2生成，再由已知条件列方程组求解。

设反应①中生成N2O3物质的量浓度为x，反应②中生成N2O物质的量浓度为y。

则：N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)N2O3(g)N2O(g)+O2(g)起始浓度/(mol·L-1) 4 00 x00转化浓度/(mol·L-1)x x x y y y平衡浓度/(mol·L-1) 4-x x x x-y y y依题意O2的平衡浓度为x+y=4.5mol·L-1，N2O3的平衡浓度为x-y=1.7mol·L-1。

利用三段式、转化率、产率计算及利用方程式关系式计算、原子守恒计算【学习目标】1、掌握“三段式”计算方法，能够利用三段式计算平衡常数、转化率、产率等。

2、培养化学反应中守恒的核心思想，能够利用关系式、原子守恒等快准计算。

一、三段式解答平衡常数、转化率、产率等的计算【例题】[2013广州一模·节选] 亚磷酸（H 3PO 3）是二元酸，H 3PO 3溶液存在电离平衡：H 3PO 3H + + H 2PO 3－。

某温度下，0.10 mol·L －1的H 3PO 3溶液pH 的读数为1.6，即此时溶液中c (H +) = 2.7×10－2 mol·L －1。

求该温度下上述电离平衡的平衡常数K ，写出计算过程。

（H 3PO 3第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）。

解： H 3PO 3H + + H 2PO 3－ 起始时各物质的浓度（mol•L －1） 0.10 0 0转化的各物质的浓度（mol•L －1） 2.5×10－2 2.5×10－2 2.5×10－2 平衡时各物质的浓度（mol•L －1）0.10－2.5×10－2 2.5×10－2 2.5×10－2 3-2223332103.8105.210.0105.2105.2)()()(⨯=⨯-⨯⨯⨯=⋅=----+PO H c PO H c H c K mol•L －1【方法归纳】（1）写出有关化学反应方程式。

（2）确定各物质的起始、转化、平衡(或某一时刻)时的物质的量(物质的量浓度)。

（3）根据已知条件建立等式关系并做解答。

说明：①三段式是梳理化学反应各物质量的变化的好工具，这个工具使用的对象是任意一个反应，可以是可逆的，也可以是不可逆的，可以是反应开始直到平衡的，也可以是反应到某一时刻的，甚至可以是从一个时间点到下一个时间点的，……。

梳理完了，该算什么就算什么。

第三节化学平衡导学案(第1课时)【学习目标】1．了解可逆反应，掌握化学平衡的概念及其特点。

2．培养学生分析、归纳，语言表达能力。

【学习重难点】化学平衡的概念及特征【学习过程】阅读教材：P25-26一、可逆反应与不可逆反应复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？讨论：可逆反应为什么有“度”的限制？“度”是怎样产生的？分析：在一定温度下，将一定质量的蔗糖溶于100mL水的过程讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？溶解和结晶过程是否停止？二、化学平衡的建立过程在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01molCO和0.01mol H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变1、反应刚开始时：反应物浓度___________，正反应速率____________生成物浓度为_________，逆反应速率为__________2、反应过程中：反应物浓度___________，正反应速率___________生成物浓度____________，逆反应速率___________3、一定时间后，必然出现_________________________4、t1时刻后，v正＝v逆即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等，反应物和生物的浓度不再发生变化——化学平衡三、化学平衡1、概念：在外界条件不变的条件下，____________进行到一定的程度时__________________相等，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的______不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称______________2、达到化学平衡的标志：正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志⑴、直接标志：①、速率关系：正逆反应速率相等。

即V正＝V逆以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例达到平衡的标志为：A的消耗速率与A的生成速率——————；A的消耗速率与C的——————速率之比等于—————；B的生成速率与C的——————速率之比等于—————；A的生成速率与B的——————速率之比等于—————。

“三段式法”解化学平衡计算三段式法（The Three-Stage Method）是一种用于解决化学平衡计算问题的方法。

它是一种逐步逼近的方法，可以帮助我们求解出复杂的平衡计算问题。

下面将详细介绍三段式法的步骤和原理。

三段式法适用于已知反应物浓度以及平衡常数K，求解反应物消耗和产物生成的平衡浓度。

它将问题分为三个阶段进行求解，每个阶段的详细计算在下文中介绍。

第一阶段：假设所有反应物均未发生反应，即初始浓度为初始浓度。

根据这个假设进行平衡浓度的计算。

第二阶段：反应发生并消耗部分反应物，根据会消耗的反应物数量及计算出的平衡浓度进行推算。

第三阶段：计算所有产物生成的浓度，通过已知反应物的初始浓度和平衡浓度，以及平衡常数K的值进行计算。

接下来，我们将一步一步地演示三段式法的应用。

步骤一：列出化学方程式，鉴别反应物和产物。

例如，对于方程式aA+bB⇌cC+dD，a和b是反应物的摩尔系数，c和d是产物的摩尔系数。

步骤二：计算初始浓度。

根据实验数据或给定条件计算出反应物的初始浓度。

步骤三：计算平衡常数K。

平衡常数K可以通过实验数据或给定条件得到。

步骤四：进行第一阶段的计算。

假设所有反应物都未发生反应，计算出平衡浓度。

根据方程式中的摩尔比例关系和给定的初始浓度，可以计算出每个物质的平衡浓度。

步骤五：进行第二阶段的计算。

考虑到反应的进展，假设消耗了部分反应物。

根据消耗的反应物数量、初始浓度和已计算出的平衡浓度，可以推算出剩余的反应物浓度。

步骤六：进行第三阶段的计算。

根据已知的初始浓度、平衡浓度和平衡常数K，可以计算出所有产物的浓度。

步骤七：检查平衡。

检查计算出的浓度是否满足平衡条件，即是否满足化学方程式中的摩尔比例关系。

通过以上的步骤，我们可以使用三段式法求解化学平衡计算问题。

这种方法的优点是逐步逼近，并且能够确保计算的精度。

使用三段式法可以帮助我们理解化学平衡，并解决计算复杂平衡问题。