资源简介

§2复习课—2
教学目标
1．使学生掌握化学反应速率和化学平衡的有关概念，以及外界因素对它们的影响。
2．使学生进一步了解化学反应速率和化学平衡之间的区别和联系。
3．使学生掌握化学平衡图象题和等效平衡题的解题方法，培养学生思维能力。
教学重点
1．浓度、温度、压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响，化学平衡的建立，平衡移动原理，应用化学反应速率和化学平衡原理选择化工生产条件。
2．等效平衡及化学图象题的解题方法。
教学难点
化学平衡状态的标志，等效平衡的概念及有关计算，化学平衡图象题的特点及解法。
教学方法 启发引导、归纳、练习相结合
教具准备 投影仪、胶片
教学过程
第二课时
[引言]本章有许多在各级各类考试中常见的题型，往往与数学知识有关．如图象题。我们
这节课就主要讲两类常见题型的解题方法。首先我们讲图象题的解题方法。
[板书]一、化学平衡图象题的解题方法。
[讲述]图象题是本章习题中极为重要的一类习题，解图象题离不开识图、析图和解答。识
图是解题的基础，析图是关键，解答是目的。下面我们分类说一下各类图象题的解题技巧。
[板书]1。速率一时间图
[讲述]这类图象揭示了反应过程中I／(正)、I／(逆)随时间的变化规律，体现了平衡的基本
特征及平衡移动方向。解这一类题常分三步；
[板书](1)看起点
[讲述]首先要分清反应物和生成物，从起点应能看出起始加入的是只有反应物，还是只有
生成物，还是都有。
[板书](2)看变化趋势
[讲述]要看清逐渐增大或逐渐减小的分别是哪种速率，曲线是连续的，还是跳跃的，分清
“渐变”和“突变”，“大变”和“小变”。
[板书](3)看终点
[师]下面我们以具体的例题来说明：
[投影显示]
(例门在一密闭体系中发生下列反应：N2(g) + 3H2(g)中
2NFI，(g)(正反应放热)
右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下
列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是——一·
(2)t，入＼J4时刻体系中分别是什么条件发生了变化
(3)下列各时间段时，氨的体积分数最高的是………………………………………( )
A．Jo～hB．J2～‘，C．‘9～“D．J5～(e
解析：
[师]反应起始时。(正)就等于I／(逆)，说明什么问题
说明反应体系已达平衡状态。
[师]在J1、‘。＼J4时刻，速率突变，说明什么问题
外界条件改变引起速率改变。，
[师]从图中可以看出Y／(正)和t／(逆)相等，即处于平衡状态的时间段有哪些
J。到J：，h到J4，“到“
(在胶片上填写)(1)co～cl●(2～“，c5～co
[师]下面我们来分析第2问．在h时刻，w(正)和I／(逆)都增大了，那么从影响化学反应速
率的因素来看，什么条件改变可以使w(正)和Y／(逆)同时增大
(生甲)升高温度。
(生乙)增大压强。
(生丙)使用催化剂。
[师]由于催化剂可以同等程度地加快正、逆反应速率，而Jl时刻I／(正)、I／(逆)增大倍数不
同，我们可以排除使用了催化剂，那么我们如何确定到底是升高了温度还是增大了压强呢
[学生讨论后回答]w(逆)增大的倍数大于。(正)增大的倍数，说明平衡逆向移动了，而对
——11O——
于本反应，升高温度逆向移动，增大压强正向移动，所以21时刻是升高温度。
[师]同学们的分析很正确。请大家再分析一下幻＼J4时刻是什么条件发生了变化
‘，时刻是使用了催化剂，J4时刻是降低压强。
(在投影片上填写)(2)J1：升温山：加催化剂：c4：减压。
(师nn果是对于一个反应前后气体体积不变的反应，c3时刻的变化一定是加了催化剂吗
不一定，还有可能是加压。
[师]请同学们分析Il＼(3＼J4时刻平衡如何移动
(1时刻逆向移动，‘，时刻不移动，‘：时刻逆向移动。
[师]B日么‘。～‘，的平衡状态NH，的体积分数与‘。～Cl段相比如何变化
降低。
[师](2～J3时间段与(3～“相比．NH4体积分数有无变化
无变化。
[师]J5～“再达平衡时，NH，体积分数如何变化
降低。
[师]那么氨的体积分数最高的时间段选哪个答案
选A。
(在胶片上填写)(3)A
[师]请同学们自己完成下列练习。
[投影显示]
1．反应mA(g) + nB(g)中户C(g) + 口D(g)，开始充入A、B或C、D，下图一、图二分别表示
反应达到平衡后，改变温度丁、压强户对反应速率及平衡的影响。下列判断正确的是( )
久开始时充入A、B，O2 + ”＞p + q，正反应为放热反应
D．开始充入A、B，m + n＜p + q，正反应为吸热反应
C开始充入C、D，Dl + n＞卢 + g，正反应为放热反应
D．开始时充入C，D，m + n＜p + q，正反应为吸热反应
解析：从起始w(逆)＞I／(正)，且I／(正)＝O可知起始充入C、D，因图一表示升温平衡移动
情况，说明正向吸热，图二表示加压平衡移动情况，说明Dc + ”＜户 + g。
答案：D
2．右图是N2(g) + 3H2(g)---2NH，(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图，影响该平衡
的原因是…．………………………………………．………………………………………·( )
丸升温，同时加压
U．减压，同时降温
C增大反应物浓度，并使用催化剂
D．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度
解析：对于A，两个条件改变都会使速率加快，B两个条件都会使
速率减小，故，A、B两项都不对，使用催化剂和增大反应物浓度也会使
I／(正)、。(逆)同时增大，C项也不对。
答案：D
[讲述]除了速率一时间图以外，还有浓度一时间图。
一111—
[板书]2．浓度一时间图
[讲述]这类图象题表明了各种反应物或生成物浓度，或某一组成的浓度反应过程中的变
化情况，此类图象往往可反映出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向，解这类题
的方法和解第一类题类似，还是要注意曲线的起点、终点及变化趋势。下
面我们看以下例题：uf
(投影墨示)
(例2)对于N2(g) + 3H2(g)岂2NH，(g)来说，右图表示其建立化学
平衡的过程，能正确反映此过程的图象是(图中，纵坐标表示浓度，横坐标
表示时间)……………………………………………………………( )
[师]从题给的速串一时间图可以看出起始加入的物质有哪些成分 平衡前反应向哪个方
向进行
(生甲)起始力口入的物质为N2，H2、NH，。
(生乙)平衡前反应向逆反应方向进行。
[师]根据此速率一时间图的特点，可排除哪些选项 为什么
可排除A、B两项。因为A项表示反应正向进行，N2、H2浓度减小，NHs浓度增大。
B项中N：、H2浓度起点为零，而起始N。、H2浓度实际不为零。
[师]在剩余的三个图中，哪个正确
C正确。
[师]你是如何排除其他两个选项的
根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可排除E，根据达到平衡时，各物质应在同
一时刻达到浓度不变可排除D项，
[师]下面我们再看一道题。
[投影显示]
(例3)如图所示，今有反应X(g) + Y(g)中22(g)(正反应为放热反应)，若反应开始经‘：
秒后达平衡，又经‘。秒后，由于条件改变，原平衡破坏，到“秒时又建立新的平衡，则‘：到‘，
曲线变化的原因是…………………………………………………………………………( )
A．增大了X或Y的浓度n．使用了催化剂
C增大了体系压强D．升高了该反应的温度
[师]请同学们自己分析该图象的特点，并得出结论。
解析：如果是增大了X或Y的浓度，则在‘：时刻X或Y浓
度应突变，故A项不正确。同理可排除C项。加催化剂平衡不
移动，各组分浓度不变，B项也不正确，升高温度平衡逆向移动，
使X、Y浓度增大，2浓度减小，故D项正确。
[讲述]还有几类图象，都涉及三个量的变化，我们统称为三个变量图象题：
一112—
[板书]3．三个变量的图象
[师]这类图象题的解答往往要遵守两个原则，即
[板书]①定一议二
[讲述]也就是说，图象中有三个变量时先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。另
一个原则是先拐先平。
[板书]②先拐先平
[讲述]先拐先平，即先出现拐点的曲线先达平衡，说明其对应的温度高或压强大。
下面我们具体做几遭题：
[投影显示]
(例4)可逆反应：2A(g)-t-B(g)．'2C(g)在温度分别为丁1、丁2，压
强分别为户：、》t条件下测得C的体积分数与时间‘的关系如右图所示，
下列判断正确的是………………………………………………( )
丸P2~P：，逆反应放热．
C．加＞PI，正反应放热·
C．户：＞》l，正反应吸热
D．／2＜》1，逆反应吸热
[师]根据先拐先平的原则，请同学们判断一下丁l和丁2，^和久的大小。
丁：＞丁2，》l＞卢2。
[师]实际上同学们在用先拐先平原则判断丁l和丁2，》l和户2的大小时，已经用到了定一
：的原则，因为只有在相同压强下，才能比较丁：和了2的大小，在相同温度下才能比较扒
，：的大小．
请同学们再讨论一下正反应是放热反应，还是吸热反应。
[学生讨论后回答]正反应为放热反应，因为在相同压强下r：＞丁2，而丁l对应的C％低，
g升高温度平衡逆向移动，所以正反应为放热反应。
答案：D
[师]请同学们自己完成下列练习。
(投影练习)1．可逆反应：O3(g) + bB(g)--~cC(g) + dD(g)，试根据图工、图Ⅱ回答下列
问题：
(1)压强户，比如(填大或小)，
(2)(d + ^)比(‘ + d)(填大或小)，
(3)温度(1℃比c2℃(填高或低)，
(4)正反应是——热反应。
解析：由图I可看出，户2压强下反应速率快．故户c＞扒，而》l达平衡时转化率高，说明增
大压强时平衡逆向移动，。 + 6＜‘ + d。由图Ⅱ可看出，温度‘2℃＞h℃，而J1℃、‘2℃分别达平
衡状态，(2时A含量低，说明升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热反应。
答案：(1)小(2)小(3)低(4)吸
2．反应X(g) + 3Y(g)言22(g)(正向放热)在不同温度、不同压强(》1＞P2)下，达到平衡
时，混合气体中2的体积分数随温度的变化曲线为……………………………………( )
一113—
答案：C
[师]在化学平衡的常见题型中，还经常遇到一类被称为“等效平衡”的题。如下题。
[投影]
(例1)将2molSO2和2molSO3气体混合于某固定体积的密闭容器中，在一定条件下反
应：2SO2(g) + O2(g)．'2SO3(g)达平衡，平衡时SO3为u／mol。相同温度下，分别按下列配
比在相同体积的容器中反应，反应达平衡时，SO3物质的量仍为，umol的是…………( )
A．2molSO2 + 1molO2&4molSO2 + 1molO2
C．2molSO2 + 1molO2 + 2molSO4a3mol肋： + 1．5molO： + 1mo(SO4
答案：B
[师]下面我们共同讨论这一类题的解法。
[板书]二、等效平衡题的解题方法
[设问]那么什么叫等效平衡状态呢
[讲述]我们知道，一个可逆反应，可以从反应物开始达到平衡状态，也可以从生成物开始
达到平衡状态，还可以从既有反应物又有生成物开始达到平衡状态，如果反应的外界条件相
同，从不同途径达平衡时，平衡混合物中各物质的含量相同，或者是各物质的物质的量相同的
状态，都属于等效平衡状态。
[板书]等效平衡：同一可逆反应里，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆
反应开始，其中平衡混合物中各物质的含量相同，或者是各物质的物质的量相同的状态称为等
效平衡。
[讲述]解这类题常用的方法叫“极端假设法”。
[板书]解题方法：极端假设法。
[讲述]就是假设各种起始原料的配比量完全转化为反应物或生成物，再与原配比量相比
较，如与起始原料配比量相同或相当，则化学平衡状态相同。下面我们用这种方法分析例题1。
[师]题中所给SO2和SOb的物质的量按方程式中化学计量数全部转化为反应物，相当于
SO3和(九各多少
相当于4molSOc和lmolO2。
(副板书)解：2molSOc + 2molSO3i些乙4molSO2 + 1molO2
[师]把C，D选项中各物质的起始量也假设成起始时只有反应物，即把C、D看作由一定量
反应物开始反应达平衡过程中的一个中间状态，C、D两项各相当于多少SO2和O27
(学生回答，教师副板书)
C．2molSO2十1molO2 + 2molSO3㈢4molSO2 + 2molO2
D．3molSO2 + 1．5molO2 + 1molSO3㈡4molSO2 + 2molO2
[师]根据以上分析可知，能达到等效平衡的选项是哪一个
B项。
[师]请同学们完成以下练习题。
[投影显示]1．某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：
3A(g) + 2B(g)中工C(g) + 9D(g)
达到平衡时，C的体积分数为D2％，若维持温度、压强不变，将O．6LA、O．4L、4LC、
o．8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分敷仍为u／％，则J，y的值分
别为…………………………………………………………………………………………( )
一114—
A．工二3，y＝1B．J＝4．y二l
C．J＝5．y：1D．J＝2，-v：3
解析：应用“极端假设法”，假设4LC和O．8LD完全转化为A、B，转化生成的A、B加上
力n入的AU~r：t=Btn-hn入的Ap．
即。
丝 + O．6二3
J
些-FO．6二3
9
J：O，
V＝1，
或
旦 + O．4＝2
J
些 + O．4—2
y
J二C，
y：1。
答案：C
2．在一定温度下，把2mol5Oh和1molQ通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反
应：2SOh(g) + (九(g)中2SO》(g)，当此反应进行到一定程度时．反应混合物就处于化学平衡状
态。现在该容器中，维持温度不变，令d、6、c分别代表初始加入的S(九、Q和S(九的物质的量。
如果d、6、‘取不同的值，它们必须满足一定的关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气
体的含量仍与上述平衡时完全相同。填写下列空白：
(1)若O：O，6：O，则(’。
(2)若d：O．5，则6＝，c’。
(3)o、^、‘取值满足的一般条件是(用两个方程式表示，其中一个只含d和‘，另一个只含6
和‘)、。
解析：(2)d＝O．5mol，可认为2molSO：中有1．5mol已反应掉，1molO2中消耗了
O．75mol，同时生成l，5molSO3，所以厶＝1—O．75＝O．25，c‘1．5。
(3)据“极端假设法”有：
a + c：2
6 + ÷：1
6
故方程式为：a + c＝2和2b + c＝2。
答案：(1)2(2)O．251．5(3)d + f：22b + c：2
(说明；第(1)问和第(2)问也可以求出第(3)问之后，代入方程式计算)
[师]下列我们再做一道例题。
[投影显示]
(例2)在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr：、lmolH2，发生反应：
Br2(g) + H2(g)．'2HBr，达到平衡时．HBr的质量分数为2u％。在相同条件下，按下列情况
充入物质，达到平衡时，HBr的质量分数仍为w％的是…………………………………( )
A．2molHBrHb3molHBr
C．4molBr： + 2molH2AlmolBr2 + 2molHBr
答案：CD
[师]首先同学们看这个反应有何特点
反应前后气体物质的量不变。
[师]据“极端假设法，，，A、B两项明显与原平衡不等效，那么选项C与原平衡是否等效
[学生讨论后回答]等效。因C两项中Br2和H2的物质的量都增大2倍，相当于加压．平衡不
移动。
[师]据“极端假设法”，D项是否与原平衡等效
等效。
[师]由此可见本题应选C、D项。请同学们完成下面的练习。
(投影练习)3．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g) +
Br：(g)；’‘2HBr(g)。
已知加入1molH2和2molBr：时．达平衡后生成dmolHBr(见下表已知项)，在相同条
件下，且保持平衡时各组分百分含量不变．对下列编号(1)～(3)的状态，填写表中的空白。
一n5一
编号
貌拾舱衣(m。1)
H2IBr：1HBr
平衡时HBr物质的量(n1O1)
(1)24O
(2)1O．5口
-
(3)rn，1(，，≥2m)
答案与简析：
(1)因，I O32)始’n(Br：)始’NO3Br)~＝1，2，O，
所以2：4，2＝l：2：O，2＝2d，即NO3Br)~：2d。
(2)因为NO3Br)：O．5d，当NO3Br)m：O时，H2的起始总量为O．5，Bt：的起始总量为1，但
起始时HBr已有1，相当于起始时有HO．5，Br2O．5。此时：” O32)-：O，5—O．5；O，n(Br：)蚰
：1—O．5：O，5。
(3)设，2 O3Br)~’直，NO3Br)~’y，
NO32)始’n + 专，n(Br：)齄’ot + 专，y：(n + 专)d，
，I + 寻1·
由——二乙：÷可知底：2(m一2n)，
，工6
mt了
则y：(m—n)a，
叫、结)通过以上例题和练习由师生共同总结如下，
保持一定温度下，在密闭容器中发生的同一可逆反应，经过不同途径达到等效平衡。
(1)如果在恒容条件下．对于反应前后气态物质总物质的量发生变化的反应，起始投料必
须完全相同，对于反应前后气态物质总物质的量不变的反应，起始投料只要满足一定的比例即
可(因压强的改变不能使平衡发生移动)。
(2)如果在恒压条件下，起始投料必须按照一定的比例，即与已知平衡的起始投料相应成比例．
(作业布置)课本上复习题五、六。

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