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高二化学教案：化学平衡的移动教学案

[10-20 00:47:15]   来源：http://www.kmf8.com  高二化学教案   阅读：8648次
概要： 4.在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃，发生反应：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为m%，若在相同的温度和相同的容器中，起始时加入2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是()A.m>n B.m答案B解析设计如下等效平衡模型：在上述模型中，①和②互为等效平衡，平衡混合气体中PCl5的体积分数为m%。③达到平衡时，PCl5体积分数为n%，从②到③，由于增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以，PCl5在平衡混合气体中的体积分数增大。即：n>m，B选项正确。练方法技巧5.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数小于a%的是()A.2 mol CB.2 mol A和1 mol BC.1 mol B和1 mol CD.2 mol A、3 mol B和
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4.在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃，发生反应：PCl5(g) PCl3(g)

+Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为m%，若在相同的温度和相同的容器中，起始时加入2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是(　　)

A.m>n B.m

答案　B

解析　设计如下等效平衡模型：

在上述模型中，①和②互为等效平衡，平衡混合气体中PCl5的体积分数为m%。③达到平衡时，PCl5体积分数为n%，从②到③，由于增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以，PCl5在平衡混合气体中的体积分数增大。即：n>m，B选项正确。

练方法技巧

5.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数小于a%的是(　　)

A.2 mol C

B.2 mol A和1 mol B

C.1 mol B和1 mol C

D.2 mol A、3 mol B和3 mol C

答案　C

解析　由于压强改变对平衡移动无影响，故平衡后A的体积分数只与起始加入的A、B物质的量之比有关。假设反应都向逆反应进行到底，按四种配比加入起始物质，可等效转换成起始加入A、B的物质的量之比为：

A.n(A)∶n(B)=2∶1 B.n(A)∶n(B)=2∶1

C.n(A)∶n(B)=1∶2 D.n(A)∶n(B)=1∶1

平衡后A的体积分数为a%时，起始加入的A、B物质的量之比为1∶1。若平衡后A的体积分数小于a%，则起始加入A、B的物质的量之比应小于1∶1。

点拨：等效平衡问题一般涉及的是气体参加的反应。解决问题时同学们容易出现下面两个错误：(1)忽略了反应条件对等效平衡的限制作用。(2)不注意反应类型的特殊性，即等体反应和非等体反应的等效平衡建立的限制条件是不同的。

6.已知：H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是(　　)

A.甲、乙提高相同温度

B.甲中加入0.1 mol He，乙不变

C.甲降低温度，乙不变

D.甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2

答案　C

解析　0.2 mol HI相当于H2、I2各0.1 mol，所以甲、乙在题述情况下达到的平衡是等效的。A项，甲、乙提高相同温度，仍等效;B项，甲中加入0.1 mol He对反应无影响;C项，甲降低温度，平衡右移，HI的浓度增大;D项，甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，平衡都向右移动，HI的浓度都增大。

点拨：任何一个可逆反应体系，在相同条件下从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件(温度、压强、浓度)完全相同，则可以形成等效平衡。我们在解题中若遇到将两个状态进行比较这类问题，可以“虚拟”一个中间过程，如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。

综合拓展

7.某温度下，密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使之反应合成NH3，平衡后，测得NH3的体积分数为n0，如果温度不变，只改变起始加入量，使反应平衡后NH3的体积分数为n0，若N2、H2、NH3的物质的量分别用x、y、z表示。

Ⅰ.恒温恒容条件下

①若x=0，y=0，则z=________。

②若x=0.75 mol，则y=______，z=________。

③x、y、z满足的一般条件是______________________________________________。

Ⅱ.恒温恒压条件下，上述结论又如何?

答案　Ⅰ.①2 mol　②2.25 mol　0.5 mol

③2x+z=2,2y+3z=6

Ⅱ.①z为大于0的任意值　②2.25 mol　z为任意值

③x∶y=1∶3，z为任意值，或x或y均等于0，z为大于0的任意值。

解析　本题起始状态不同，但最终NH3的百分含量相同，即最终各平衡是等效的。恒温恒容条件下，“一边倒”后，对应的各物质的物质的量相等即可，例如“左倒”后，都是1 mol N2和3 mol H2，故①x=0，y=0，则z=2 mol;②若x=0.75 mol，则y=2.25 mol，z=0.5 mol;③“左倒”后，生成的N2为z2 mol，生成的H2为3z2 mol，所以x+z2=1，y+3z2=3。还可以用原子守恒：2x+z=2(N守恒);2y+3z=6(H守恒)。恒温恒压下，“一边倒”后，求得N2、H2物质的量之比为1∶3即可。因为N2、H2、NH3的计量数之比为1∶3∶2，所以x=0，y=0，则z为大于0的任意值;x=0.75 mol，则y=2.25 mol，z为任意值;x∶y=1∶3;z为任意值，若x与y均等于0，z为大于0的任意值。

8.在恒温容器中加入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时NH3的体积分数为m%。若N2、H2、NH3的起始加入量分别为x mol、y mol、z mol，达到平衡时NH3的体积分数仍为m%。

(1)该容器恒容，则x、y、z应满足的关系是

________________________________________________________________________。

(2)该容器恒压，则x、y、z应满足的关系是

________________________________________________________________________，

设前者达到平衡时生成NH3 a mol，则后者达到平衡时生成NH3________mol(用a、x、z表示)。

答案　(1)x+z/2=1且y+3z/2=3

(2)(2x+z)/(2y+3z)=1/3　(x+z/2)a mol

解析　解法一：极限法

N2　　　+　　3H2　 　2NH3

起点1: 1 mol 3 mol 0

起点2: x mol y mol z mol

逆推： (x+z/2) mol (y+3z/2) mol 0

(1)根据题意，两起点达到平衡时，NH3的量相等，而化学平衡的建立只与条件(温度、浓度、压强)有关，与途径无关，故将起点2“推回”至与起点1相同时(即将z mol NH3完全分解，如上所示)，N2与H2的量应分别与起点1完全相同，这样两者达到平衡时N2、H2、NH3的量才完全相同，故x、y、z应满足的关系如下：x+z/2=1且y+3z/2=3。

(2)根据题意，两起点达到平衡时，NH3的物质的量分数相等，故只需“一边推”后，两者的投料比相等即可，故x、y、z应满足的关系如下：

1 mol∶3 mol=(x+z/2)mol∶(y+3z/2)mol

即：(x+z/2)mol/(y+3z/2)mol=1/3

因为“一边推”后，后者的N2为前者的(x+z/2)倍，故平衡时生成的NH3也为前者的(x+z/2)倍，即(x+z/2)a mol

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