第三节化学平衡(3课时)

第二章第三节化学平衡教学目标：1.能描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

教学重点：描述化学平衡建立的过程。

教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

探究建议：①实验探究：温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。

②实验：温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响。

③查阅资料：奇妙的振荡反应。

④讨论：合成氨反应条件选择的依据。

课时安排：三课时教学过程：第一课时[导课]我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。

请同学们思考并举例说明。

[回答]学生举例化学反应存在的限度。

[讲述] 化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。

例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。

［板书］第三节化学平衡［讲述］如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。

[板书]一、可逆反应与不可逆反应[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？［回答］开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。

［追问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？［回答］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。

因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。

其次章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡（第1课时）【学习目标】 1.知道什么是可逆反应。

2.知道化学平衡状态的概念和特征。

3.会推断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。

【重、难点】化学平衡状态及判定基础落实：一、可逆反应1．概念：在肯定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。

2．特点：(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。

(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。

(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。

二、化学平衡状态1．含义：在肯定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中全部参与反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。

2．特征：①逆：可逆反应②等：v正＝v逆③定：物质恒定④动：动态平衡，反应没停止⑤变：条件变，平衡移动三、化学平衡状态的推断1．看v(正)与v(逆)是否相等。

2．看体系中的各物质是否保持恒定。

对点训练：学问点一可逆反应1．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在肯定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(A)A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1解析可逆反应中，反应体系中各物质肯定共存，假如B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不行能的，A选项符合题意；又由于该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会转变，总浓度也不会转变，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6 mol·L－1。

学问点二依据v正＝v逆推断平衡状态2．在肯定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(C)A．单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol的AB B．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2D．单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol 的B23．能够说明一个可逆反应H2(g)＋I2(g)已达到平衡状态的是(D)A．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成B．1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成C．1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成D．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成学问点三依据物质不再增减推断化学平衡状态4．可逆反应2HI(g)2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是(C)A．容器内压强不随时间变化而变化B．混合气体总分子数不随时间变化而变化C．混合气体的颜色不再转变D．c(H2)与c(I2)保持相等5．在肯定条件下，反应：2NO＋O2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是(D)A．混合气体的总分子数不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．容器的总压强不再变化D．混合气体的总质量不再变化【基础落实】1．在肯定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是(B)A．反应开头时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率渐渐减小，最终为零C．随着反应的进行，逆反应速率渐渐增大，最终不变D．随着反应的进行，正反应速率渐渐减小，最终不变2．在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在肯定条件下开头反应，在达到平衡后，18O存在于(D)A．只存在于氧气中B．只存在于SO3中C．只存在于SO2和SO3中D．SO2、SO3、O2中都存在3．3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2＋3H23，从反应开头到平衡过程中，不行能消灭的是(A)A．2 mol NH3B．0.5 mol NH3C．0.9 mol N2D．H2和NH3物质的量相等4．可逆反应a A(g)＋b B(g)C(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。

第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义：在条件下向正、反两个方向进行的反应，用符号表示。

2.特征：(1)可逆反应正、逆反应的条件是。

(2)相同条件下，正反应和逆反应。

(3)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，反应物和生成物。

(4)若正反应是放热反应，则逆反应为。

例1：判断下列反应，属于可逆反应的是。

①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时，化学反应速率___________最大，而__________最小(为零)。

(2)随着反应的进行，v正____________，而v逆____________。

(3)某一时刻，当反应进行到_______________时，此可逆反应就达到了平衡。

2.化学平衡状态在一定条件下，当一个可逆反应进行到和相等，反应物与生成物时的状态。

例3：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

第三节化学平衡(3)—等效平衡学习目标知识与技能：理解等效平衡的含义。

过程与方法：1．自主学习，培养学生自学的能力。

2．通过比较、分析、归纳、总结，提高学生的理解能力。

情感态度与价值观：通过等效平衡的学习，加深理解“透过现象看本质”的道理。

自主学习(先学后教)1．等效平衡的含义在同一条件下的同一可逆反应，由于起始浓度不同可形成多个不同的平衡体系。

对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。

理解等效平衡的含义，回答下列问题：【问题1】形成“等效平衡”有什么条件？【问题2】形成“等效平衡”的反应类型？【问题3】形成“等效平衡”的对象是什么？【问题4】形成“等效平衡”的标志是什么？练习：在相同温度和压强下，1 L密闭容器中发生如下反应：CO(g)＋H2高温2(g)＋H2(g)CO H2O CO2H2投料1(mol) 1 1 0 0平衡时物质的量(mol)0.5 0.5 0.5 0.5 浓度(mol/L)0.5 0.5 0.5 0.5 物质的量的分数0.25 0.25 0.25 0.25 体积分数0.25 0.25 0.25 0.25 投料2(mol)0 0 1 1平衡时物质的量(mol)0.5 0.5 0.5 0.5 浓度(mol/L)0.5 0.5 0.5 0.5 物质的量的分数0.25 0.25 0.25 0.25 体积分数0.25 0.25 0.25 0.25观察上表，回答下列问题:【问题1】投料1和2达到化学平衡时，是否形成等效平衡？【问题2】若形成等效平衡，以上哪些数据可作为判断依据？【问题3】除上表数据外，你还可以根据什么数据判断是否形成等效平衡？2．等效平衡的分类(1)恒温恒容已知投料1、2、3能形成等效平衡，你能找出其中的规律吗？(2)恒温恒压已知投料1、2、3能形成等效平衡，你能找出其中的规律吗？ 练习：对于反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，在500 ℃、1个标准大气压时，进行六次实验，实验时的有关物质的起始浓度数据如下:编 号 SO 2 O 2 SO 3 ⑴ 2a a 0 ⑵ 0 0 2a ⑶ a 0.5a a ⑷ 4a 2a 0 ⑸ 0 a 3a ⑹a0.5a3a其中达到平衡时属于等效平衡的体系有_ 。

【第3课时 化学平衡常数】之小船创作1．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。

2．能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

如计算物质的平衡浓度、转化率等。

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，用符号K 表示。

2．表达式对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)K ＝c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)。

3．意义(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。

(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

[新知探究]1．写出反应①H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)的平衡常数的表达式，K 1＝________，反应②12H 2(g)＋12I 2(g)HI(g)的平衡常数的表达式，K 2 ＝________；反应③2HI(g)H 2(g)＋I 2(g)的平衡常数的表达式，K 3 ＝________。

答案：c 2(HI)c (H 2)·c (I 2) c (HI)c 12(H 2)·c 12(I 2)c (H 2)·c (I 2)c 2(HI)2．K 1 与K 2 、K 3有什么关系？若反应①的ΔH 1＜0，升高温度K 1 如何变化？向反应③中通入H 2，平衡向哪个方向移动，达到平衡后(温度不变)，K 3如何变化？答案：K 1＝K 22，K 1＝1K 3；升高温度K 1减小；通入H 2，平衡向逆反应方向移动，K 3不变。

[名师点拨]使用平衡常数的注意事项(1)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。

同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。

(2)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。

第三节 化学平衡第1课时 化学平衡状态一、可逆反应与不可逆反应 1．可逆反应(1)概念：在相同条件下，既向正反应方向进行又向逆反应方向进行的反应。

(2)表示方法：约定采用“”表示，把从左向右的反应称为正反应，从右向左的反应称为逆反应。

例如：SO 2与H 2O 反应可表示为SO 2＋H 2OH 2SO 3。

(3)特征：可逆反应发生的条件相同，反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化，反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。

2．不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，用“===”号表示。

例如：Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。

1．判断正误：(1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应。

(√) (2)Cl 2与水的反应是不可逆反应。

(×)(3)NH 3和HCl 生成NH 4Cl 与NH 4Cl 分解生成NH 3和HCl 互为可逆反应。

(×) (4)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。

(×)[探究释疑] 可逆反应的特征(1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应。

(2)双同性：正逆反应在相同条件下是同时进行的。

(3)共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。

(4)能量转化类型相反；若正反应放热，则逆反应吸热。

(5)完全不可逆的反应没有，只是某些反应中逆反应进行的程度太小而忽略。

例1、下列各组两个反应互为可逆反应的是( )C ①2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑与Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4 ③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2 ④2SO 2＋O 22SO 3与2SO 32SO 2＋O 2A ．①②B ．②③C ．③④ D.．②④例2、在一定容积的密闭容器中进行反应：N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。

第三节化学平衡
一、教材分析
化学平衡属于化学热力学范畴。

随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察，自然会产生是不是所有的化学反应都能进行的完全（达到反应限度）这样的疑问。

本节课在学完了反应速率的影响因素的基础上，针对可逆反应分析化学反应限度，当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时，反应就达到该条件下的最大限度，即达到了化学平衡状态。

可逆反应是绝对的，化学平衡观点的建立可以更好的理解化学反应特点，所以化学平衡的概念是本节的重点，同时平衡状态的特征对影响平衡的因素的学习起到了非常重要的储备作用。

化学平衡状态的特征及判断是本节的重点也是难点。

二、教学设计思路
教学中本着温故知新的原则，从蔗糖溶解为例指出溶解的速率与结晶的速率相等时，处于溶解平衡状态，再以可逆反应为例说明正反应速率和逆反应速率相等时，就处于化学平衡状态。

通过对溶解平衡的理解和迁移帮助学生理解化学平衡状态的特征及判断依据。

这样采用探究式教学层层引导并通过图画等多媒体手段帮助学生联想和理解从而突破本节的难点，并为下节的影响平衡的因素做好铺垫。

浓度都对化学平衡有影响，
讨论、分析：前面学习过催化剂对正反应速率和逆反应速
率却是同样倍数的提高和降低。

结论：使用催化剂不影响化学平衡的移动。

反应类型条件改
变
改变条
瞬间
v正v
对任意加入催增大增大
板书设计
第二章化学反应速率和化学平衡。

第三节 化学平衡学案【复 习】 ： 一、可逆反应：在 下，既能向 同时又能 的反应。

特征是 练习1：在密闭容器中充入SO 2和由O 18原子组成的O 2，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O 18存在于（ ）A 、只存在于氧气中B 、只存在于SO 3中C 、只存在于SO 2和SO 3中D 、SO 2 、SO 3 、O 2中都有可能存在。

二、化学平衡的建立 1、化学平衡的建立 以CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)反应为例: 在一定条件下，将0.01 mol CO 和0.01 mol H 2O(g)通入1 L 密闭容器中，开始反应：（1）反应刚开始时：反应物的浓度 ，正反应速率 。

生成物的浓度为 ，逆反应速率为（2）反应进行中反应物的浓度 ，正反应速率 。

生成物的浓度 ，逆反应速率 。

（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率 ，此时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 ，即达到了化学平衡状态，如上图所示。

2、化学平衡状态 定义：。

3、化学平衡的特征：(1).条件： (2).对象：(3). 等：(4). 动：(5). 定：练习2：在一定条件下，某容器内充入N 2和H 2合成氨，以下叙述中错误的是( )A 、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B 、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

C 、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。

D 、在反应过程中，正反应速率等于逆反应速率。

练习3：在一定温度下，将等物质的量的 CO 和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应： CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)，一段时间后反应达到平衡。

对该平衡状态描述正确的是 （ ） Ａ． 正反应速率等于零 Ｂ． 正反应速率大于逆反应速率Ｃ． 正反应速率等于逆反应速率 Ｄ． 正反应速率小于逆反应速率4、化学平衡状态的判定 以A(g)+2B(g)3C(g)为例（1）直接标志：①速率关系：v 正＝v 逆(实质)：同种物质，生成速率等于消耗速率。

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡（第三课时）【学习目标】1．理解化学平衡常数的概念，掌握有关化学平衡常数的简单计算。

2．能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度3．掌握有关化学平衡及平衡移动的图像【预习案】一、化学平衡常数当一个可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间具有定量关系。

根据教材P28--29的内容以及浓度关系数据表，分析并验算表中所给的数据，可以得到结论：定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，是一个常数。

这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。

2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K==3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。

K值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。

一般的说，当K＞105时，该反应进行的就基本完全了。

（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B)，叫该反应的浓度商。

Q c＜K ，反应向进行；Q c＝K ，反应处于平衡状态；Q c＞K ，反应向进行。

（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)；若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。

（4）用平衡常数可分析改变某一物质的浓度后平衡移动的方向。

4、使用平衡常数应注意的几个问题：（1）、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关（2）、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写（3）、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关①将化学计量数扩大或缩小，K值可能会相应改变②可逆反应的K(正)与K(逆)互为倒数。