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第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡考纲解读1．了解化学反应的可逆性。
2．了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。
3．理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。
4．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
预习提纲一、可逆反应与不可逆反应1．可逆反应（1）概念在相同条件下，既能向正反应方向进行又能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作正（向）反应，从右向左的反应称作逆（向）反应。
例如：SO 2和H2O可表示为SO2+H2O H2SO3（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，且反应体系中，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忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，用“===”号表示。
例如：Ba2++SO42—==BaSO4↓二、化学平衡状态1．化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：(1)反应开始时：反应物的浓度最大，正反应速率最大．生成物的浓度为零，逆反应速率为零．(2)反应进行时：反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小．生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大．(3)最终在某一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。
上述过程用图示法表示如下2．概念在一定条件下的可逆反应里，当正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。
3．特征（1）“动”——化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，反应并没有停止。
（2）“等”——v(正) ＝v(逆)＞0。
（3）“定”——条件一定时，反应速率一定，混合物中各组分的浓度一定。
（4）“变”——当条件改变时，平衡一般要发生改变。
4．影响因素（1）浓度当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
化学平衡一、教材分析本节课选自人教版选修四第二章第三节《化学平衡》，化学平衡是中学化学的重要理论之一，是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心，对很多知识的学习起着指导作用。
通过本节课的教学，不仅仅要帮助学生理解有关知识，更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点，以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点。
教材从溶解平衡的角度入手，帮助学生建立化学平衡的思想，又通过实验探究的方式，学习浓度、温度等条件对化学平衡的影响。
二、学情分析本节课的教学对象是高二的学生，学生在必修二中已经初步学习了化学反应限度的相关知识，并在本章的前两节学习了化学反应速率和影响化学反应速率的因素，这些知识都为本节课学习化学平衡奠定了基础。
化学平衡是化学反应原理的知识，理解起来比较抽象，高二的学生对化学原理的学习方法和理解程度还不够，因此在讲授过程中应训练学生思维的科学方法，并着力培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些简单的化工生产实际问题的同时，体会化学理论学习的重要性。
三、教学目标1.知识与技能（1）理解化学平衡状态建立的过程，认识化学平衡状态的特征，并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。
（2）了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。
2.过程与方法（1）经历可逆反应概念以及化学平衡概念的形成过程，体会科学的思维方法。
（2）通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响，体会利用实验探究、分析、解决问题的科学方法。
3.情感态度与价值观（1）尝试从过程的可逆性和化学平衡的角度观察和分析事物，树立辩证唯物主义的世界观。
四、教学重难点教学重点：化学平衡状态建立的过程。
勒夏特列原理的理解。
教学难点：化学平衡状态建立的过程。
勒夏特列原理的理解。
五、教法与学法教法：讲授法、实验探究法学法：比较法六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入【引入】我们将一块不规则的硫酸铜晶体放入饱和的硫酸铜溶液中，过一段时间，我们发现硫酸铜晶体变得规则，但是固体溶质的质量没有发生改变，这个实验说明了什么呢？【回答】溶液达到饱和后，溶液中的固体溶质的溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，这两种过程的速率相等，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不发生变化。
等效平衡的教学化学平衡是中学化学重要的理论知识，是溶解平衡、电离平衡等所有平衡的基础，对工业、农业生产有着重要的指导作用；但是，某些化学平衡题，如果仅用影响平衡的三个条件来解，难度较大、很难得出正确结论，若能掌握等效平衡这一重要思维方法，问题就容易解决了。
等效平衡是化学平衡一章的重点、难点之一，有许多学生对这类题感到困惑而无从下手，那么如何突破这个难点呢？下面就我在教学中的做法和大家商讨：一、等效平衡的定义影响平衡条件相同的平衡互为等效平衡。
（这里强调的是影响平衡条件，不影响平衡条件可以不同,如：催化剂、等体反应中的压强等）二、等效平衡的标志1、对应物质含量（质量分数、物质的量分数、气体体积分数等）均相等。
2、对应物质的浓度均相等（等体反应中对应物质浓度比相等）。
三、建立等效平衡的方法1、等温、等容条件下每次所投物质的物质的量相当。
相当是指：按化学方程式中化学计量数比，换算成已知项中（或某一边物质）所投物质时，其物质的量完全相同（常采用一边倒的方式换算）。
例一、在等温、等容条件下：进行2SO2+O22SO3反应，若初始投入2molSO2和1molO2，达平衡时SO3为amol/L,在相同条件下，若初始时按下列各组物质的量投料，达到新平衡时SO3的浓度各是多少？⑴起始时只投入2mol SO3⑵起始时投入1mol SO2、0.5 molO2和1mol SO3分析：2SO2+O22SO3已知项（mol）： 2 1 0｛(1): 0 0 2(将2molSO3换算成SO2和O2)所以⑴ 平衡时SO 3为amol/L 分析：所以⑵平衡时SO 3也为amol/L思考与交流：若初始加入的SO 2、O 2和SO 3分别为a 、b 、cmol 时，当a 、b 、c 满足什么关系时与已知项等效。
练习1：在固定容积的容器中，加入1molA 和2molB ，发生如下反应：A(g)+2B(g)3C (g)+2D(g),达平衡时，C 的浓度为Cmol/L,若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为Cmol/L 的是。
高中化学 232 化学平衡移动教案新人教版选修4●课标要求1．通过实验探究温度、浓度、压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。
2．认识化学平衡的调控在生产和科学领域中的重要作用。
●课标解读1.理解影响化学平衡移动的因素，加深对勒夏特列原理的理解。
2．学会运用化学反应速率图像分析化学平衡的移动方向。
●教学地位本课时是在第1课时的基础上，结合外界条件对化学反应速率的影响来分析外界条件对化学平衡的影响，总结出勒夏特列原理。
这是今后学习其他平衡的基础。
●新课导入建议某密闭容器中发生如下反应A(g)＋B(g)2C(g)。
(1)该反应达平衡的基本标志是什么？(2)若改变条件，使化学反应速率发生变化，化学平衡是否移动？若各成分的百分含量发生变化，平衡是否移动？【提示】(1)v正＝v逆或各组分的浓度不变。
(2)若v正与v逆同时改变，但v正′＝v逆′，则平衡不移动；若v正′≠v逆′，则平衡移动；但只要各成分的百分含量变，则平衡一定发生移动。
●教学流程设计课前预习安排：(1)看教材P26页，完成【课前自主导学】中的“知识1”，并完成【思考交流1】；(2)看教材P27～28页，完成【课前自主导学】中的“知识2”，并完成【思考交流2】。
⇒步骤1：导入新课、分析本课时的教材地位。
⇒步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。
⇓步骤5：在老师指导下学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3三题，验证学生对“外界条件对化学平衡的影响”的掌握情况。
⇐步骤4：教师通过【例1】和教材P27～P28页的讲解，对探究一进行总结。
⇐步骤3：师生互动完成“探究1、外界条件对化学平衡的影响”可利用【问题导思】所设置的问题，由浅入深地进行师生互动。
步骤6：师生互动完成探究2“化学平衡图像问题的解法”，可利用【问题导思】所设置的问题，师生互动。
可利用【教师备课资源】为您提供的例题拓展学生的思路。
2.3.化学平衡41.(2016·邵武高二检测)下列关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A.化学平衡常数与温度无关B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C.化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D.温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数【解析】选D。
化学平衡常数与温度有关,不同温度下,K值不同,同时平衡常数还与化学方程式的书写方式有关,故A、B两项错误。
K值的计算必须用平衡浓度,故C项错误。
化学平衡常数的大小定量反映了可逆反应进行程度的大小,它只是一个温度函数,与浓度、压强、催化剂均无关。
【易错提醒】化学平衡常数必须是可逆反应达到化学平衡状态时的常数。
表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。
2.某温度下的密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g)。
若开始时只充入2 mol E(g),达到化学平衡时,混合气体的压强比开始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M(g)和1 mol N(g)的混合气体,则达到化学平衡时M的转化率是( ) A.20% B.40%C.60%D.80%【解析】选C。
题中充入2 mol E(g)与充入2 mol M(g)、1 mol N(g)属于等效平衡。
根据同温同容下,压强之比等于物质的量之比,所以平衡时混合气体的物质的量增加了Δn=2 mol ×20%=0.4 mol。
根据方程式可得n(M)=2Δn=2×0.4 mol=0.8 mol。
当只充入2 mol M和1 mol N的混合气体达平衡时,剩余M的物质的量也应该为0.8 mol,反应的M的物质的量为2 mol-0.8 mol=1.2 mol,所以M的转化率为×100%=60%。
3.(2016·常德高二检测)1 000 K时反应C(s)+2H 2(g)CH4(g)的K =8.28×107,当各气体物质的量浓度分别为H20.7 mol·L-1、CH40.2 mol·L-1时,上述反应( ) A.正向移动 B.逆向移动C.达到平衡D.不一定【解析】选A。
Q==0.408,Q<K,说明该反应没达到平衡,v(正)>v(逆)。
【易错提醒】解答本题注意以下两点:(1)比较浓度商Q与平衡常数K的关系,可以判断反应进行的方向。
(2)注意该反应平衡常数K的表达式的书写,固体不写入其中。
4.有一化学平衡:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图是表示A的转化率与压强、温度的关系,分析下图可以得出的正确结论是( )A.正反应是吸热反应,且m+n>p+qB.正反应是吸热反应,且m+n<p+qC.正反应是放热反应,且m+n>p+qD.正反应是放热反应,且m+n<p+q【解析】选A。
此题是两个条件同时对化学平衡产生影响的图象。
先固定一个条件不变,分析另一个条件变化对平衡的影响,得出一个结论,然后再固定这个条件不变,分析另一条件变化对平衡的影响。
温度不变,压强越大,A的转化率越高,得出:m+n>p+q;压强不变,温度越高,A的转化率越大,得出:正反应吸热。
5.(2016·大庆高二检测)某温度下气体反应达到化学平衡,平衡常数K=,恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加。
下列说法中正确的是( )A.增大c(A)、c(B), K增大B.降低温度,正反应速率增大C.该反应的焓变为负值D.该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)【解析】选D。
平衡常数K只随温度的变化而变化,与浓度变化无关,A错误;降低温度,正、逆反应速率均减小,B错误;降温时,F的浓度增大,说明平衡逆向移动,正反应是吸热反应,则焓变为正值,C错误;根据化学平衡常数表达式可知A、B是生成物,E、F为反应物,且对应指数为其化学方程式中物质前的化学计量数,D正确。
【补偿训练】(双选)将BaO 2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡。
保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )A.平衡常数减小B.BaO量不变C.氧气压强不变D.BaO2量增加【解析】选C、D。
A项,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数就不变,错误。
B项,该反应的正反应是气体体积增大的反应。
保持温度不变,缩小容器容积,即增大了压强,根据平衡移动原理,化学平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,所以BaO量减小,错误。
C项,由于温度不变,化学平衡常数就不变,其数值就等于氧气的浓度,浓度不变,因此氧气压强不变,正确。
D项,缩小容器容积,平衡逆向移动,所以体系重新达到平衡,BaO2量增加,正确。
6.已知2X 2(g)+Y2(g)2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2 mol X2和1 mol Y2,在500℃充分反应达平衡后Z的浓度为Wmol·L-1,放出热量bkJ。
(1)此反应平衡常数表达式为________;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若原来容器中只加入2 mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,则Z的平衡浓度______________(填“>”“<”或“=”)Wmol·L-1,a、b、c之间满足关系____________(用代数式表示)。
(3)能说明反应已达平衡状态的是________(从下列选项中选择)。
a.浓度c(Z)=2c(Y2)b.容器内压强保持不变c.v逆(X2)=2v正(Y2)d.容器内的密度保持不变(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2 mol X2和1 mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】(1)该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,化学平衡常数增大。
(2)两种情况下为从不同的反应方向进行,可以达到相同的平衡状态,故Z的平衡浓度相等。
由于两次的转化是从相反方向进行的,故a=b+c。
(3)反应达到平衡时,Z与Y2浓度不一定符合方程式的化学计量数间的比例关系,a项错误;该反应是气体体积减小的反应,故压强不变时,反应达到平衡状态,b项正确;将c项正、逆反应速率转化为用同一种物质表示的速率后相等,正确;容器体积固定,反应混合物均为气体,故密度始终不变,d项错误。
(4)因该反应是气体体积减小的反应,若为恒压容器,随着反应的进行,容器体积减小,平衡右移,Y2的转化率变大。
答案:(1) K =增大(2)= a=b+c (3)b、c (4)变大7.【能力挑战题】(2016·洛阳高二检测)一定温度下,在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),在反应过程中,C的物质的量n(C)随时间的变化关系如图所示(从t1时间开始对反应体系升高温度)。
试回答下列问题:(1)a点时,反应的v(正)____________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)此反应的逆反应为______________(填“放”或“吸”)热反应。
(3)a、b两点的正反应速率:v(a)__________(填“>”“<”或“=”)v(b)。
【解析】(1)Op段C的物质的量增加,意味着反应正向进行,所以a点时,反应的v(正)>v(逆)。
(2)从t1时间开始对反应体系升高温度,C的物质的量减少,意味着平衡逆向移动,所以此反应的逆反应为吸热反应。
(3)a、b两点C的物质的量浓度相同,则A、B的物质的量浓度也相同,但是b点时温度高于a点时温度,正反应速率:v(a)<v(b)。
答案:(1)> (2)吸(3)<【补偿训练】(2016·鹤壁高二检测)在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
请回答下列问题:(1)能判断反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中压强不变B.混合气体中c(A)不变C.v正(B)=2v逆(D)D.c(A)=c(C)(2)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=________,该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
【解析】(1)该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,容器中压强不变,可以作为反应达到平衡状态的标志,A项正确;反应达到平衡时,混合气体中c(A)不变,B项正确;当v正(B)=2v 逆(D)时,该反应达到平衡状态,C项正确;当c(A)=c(C)时,该反应不一定达到平衡状态,D项错误。
(2) A(g)+2B(g)C(g)+D(g)开始/(mol·L-1) 1.0 2.2 0 0转化/(mol·L-1) 0.6 1.2 0.6 0.6平衡/(mol·) 0.4 1.0 0.6 0.6K==0.9。
从图象可知,温度升高,平衡正向移动,故该反应为吸热反应。
答案:(1)A、B、C (2)0.9 吸热。
