第一篇:浓度、温度对化学平衡的影响教案
教学目标
知识技能:掌握化学平衡移动的概念及浓度,温度对化学平衡的影响。
能力培养:依据对实验的观察和所学的知识进行分析、判断、综合等,培养学生的逻辑思维能力。
科学思想:化学平衡是有条件的,相对的,对学生进行辩证唯物主义观点的教育。培养严谨、求实的科学思想。
科学品质:激发学生的求知欲,去探索自然科学的奥秘。
重点、难点 浓度、温度对化学平衡的影响。
教学过程设计
教师活动学生活动设计意图
【复习提问】上节课我们已经学习了化学平衡,什么是化学平衡状态? 它有什么特点?回忆,思考并回答。加深对平衡概念的理解并为本节课所学内容作知识上的铺垫。
教师活动学生活动设计意图
【实验引入】取6ml0.01mol/l fecl3溶液,加入2滴0.01mol/l kscn溶液。将所得溶液分为两等
份,在其中一份中加入2滴1mol/ lkscn溶液。
【提问】(1)上述混合体系是否达到了化学平衡状态?为什么?(2)这两次平衡是否是同一平衡状态? 【分析】引导学生分析平衡态一变为平衡态二的过程中速率的变化,同时画出v-t图(速率-时间图),引出化学平衡移动的概念。(见附1)分析: 达到了化学平衡状态,因为颜色不再变化说明混合体系中各组分的浓度一定,但这两次平衡不能叫同一平衡状态,因为外加条件发生了变化,各组分的浓度也发生了变化,表现在第二次达平衡的平衡体系中血红色加深
了。通过具体的实验引出平衡移动的概念,吸引学生的注意力,激发学习
兴趣。
【板书】
二、影响化学平衡的条件(一)化学平衡的移动
引导学生看书第10页并强调: 移动原因:正逆反应速率由相
等到不等最后又相等。
移动结果:混合体系中各物质
的质量分数发生了变化。看书并画出重点: 如果一个可逆反应达到平衡状态以后,反应条件(如浓度,压强,温度等)改变了,平衡混合物里各组成物质的含量也就随着改变而达到新的平衡状态,这叫做化学平衡的移动。准确掌握化学
平衡移动概念。
【过渡】哪些条件可以使化学平衡发生移动?速率发生了变化,化学平衡一定移动吗?(二)影响化学平衡(移动)的条件 1.浓度
结合上面所做的实验与学生一
起分析归纳。讨论归纳。培养学生语言表达能力,逻辑思维能力及科学思维方法。条件改变平衡移动方向 原因 结果
增大反应物浓度 正反应方向 v正&v逆消 耗反应物
减小反应物浓度逆 反应方向 v正 增大生成物浓度逆 反应方向 v正 减小生成物浓度正 反应方向 v正&v逆 补充生成物 【小结】(1)平衡移动方向与外加条件、正逆反应速率相对大小、平衡移动结果三者的关系,谁增耗谁,谁减补谁,但不能将外加条件削减为0。 (2)对于固体或纯液体来说,它们的浓度是常数,改变它们的量,平衡不移动。 教师活动学生活动设计意图 2.温度对化学平衡的影响 【实验】 观察实验并思考:(1)在升温和降温时,容器内气体颜色发生了怎样的变化?平衡如何移动?(2)在升温或降温过程中正逆反应速率如何变化?(3)如何用速率的变化解释平衡移动方向?培养学生结合实验和所学知识分析、归纳、综合思考,最后得出正确结论的能力。并弄清温度对化学反应速率的影响与化学平衡之间的关系。 【提问】上述思考题 【引导】引导学生分析温度对反应速率,平衡移动方向之间的关系。小结:(1)升温 速率:v吸增大&v放增大,平衡向吸热反应方向移动。(2)降温 速率:v吸减小 【提问】催化剂能改变化学反应速率,能否使化学平衡发生移动?请大家阅读课本第14页,并画出v-t(速率-时间)曲线图。看书画出v-t(速率-时间)曲线图并得出以下结论:化学平衡发生移动,速率一定发生变化;但速率发生变化,平衡不一定发生移动。 进一步加深对化学平衡移动概念的理解。 【随堂检测】 1.在下列反应中,升高温度能使混合气平均分子量减小同时能使反应物转化率增大的是()。(a)co+h2o(气)co2+h2+q(b)2so3(气)2so2+o2-q(c)2hcl h2+cl2-q(d)cao+co2 caco3+q 2.某一可逆反应a+b→c在一定条件下达平衡,c的质量分数与时间、温度的关系如下图所示,则正反应为()反应。巩固课堂所学内容。 教师活动学生活动设计意图 3.对于平衡体系co(气)+h2o(气)co2(气)+h2(气)+q,当其他条件不变时,增大某一反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,则下列说法一定正确的是()。(a)生成物浓度一定增大(b)反应物的浓度一定减小 (c)任一生成物的体积分数一定增大(d)反应物转化率一定增大 【小结】今天我们重点学习了化学平衡移动的概念及浓度,温度对化学平衡的影响,下节课我们将着重讨论压强对化学平衡的影响。【作业】课本第14页1,2题 酒 精 计 温 度 浓 度 换 算 表 ..word ..溶液温度 ℃ 酒精计读数 100 99 98 97 96 95 温度在+20℃时用体积百分数或质量百分数表示酒精浓度 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 40 96.6 0.957369 95.3 0.94127 94 0.92528 92.6 0.908181 91.6 0.896043 90.4 0.881561 39 96.8 0.959856 95.4 0.942505 94.2 0.927612 92.8 0.910616 91.8 0.898466 90.6 0.883968 38 96.9 0.9611 95.6 0.944976 94.4 0.930071 93 0.913054 92 0.900891 90.9 0.887584 37 97.1 0.963591 95.8 0.947449 94.6 0.932533 93.3 0.916715 92.3 0.904533 91.1 0.889998 36 97.3 0.966084 96 0.949925 94.8 0.934998 93.5 0.919159 92.5 0.906964 91.3 0.892414 35 97.4 0.967331 96.2 0.952404 95 0.937465 93.7 0.921605 92.7 0.909398 91.6 0.896043 34 97.6 0.969828 96.3 0.953644 95.2 0.939935 93.9 0.924054 92.9 0.911834 91.8 0.898466 33 97.8 0.972328 96.5 0.956127 95.4 0.942407 94.1 0.926506 93.1 0.914273 92 0.900891 32 98 0.974831 96.7 0.958612 95.6 0.944882 94.4 0.930188 93.4 0.917936 92.2 0.903318 31 98.1 0.976083 96.9 0.9611 95.8 0.947359 94.6 0.932646 93.6 0.920382 92.5 0.906964 30 98.3 0.978589 97.1 0.963591 96 0.949839 94.8 0.935107 93.8 0.92283 92.7 0.909398 29 98.4 0.979843 97.3 0.966084 96.2 0.952322 95.1 0.938803 94 0.92528 92.9 0.911834 28 98.6 0.982353 97.5 0.96858 96.4 0.954808 95.3 0.94127 94.2 0.927733 93.1 0.914273 27 98.8 0.984866 97.7 0.971078 96.6 0.957296 95.5 0.94374 94.5 0.931417 93.4 0.917936 26 99 0.987382 97.9 0.973579 96.8 0.959786 95.8 0.947449 94.7 0.933876 93.6 0.920382 25 99.2 0.9899 98.1 0.976083 97 0.96228 96 0.949925 94.9 0.936338 93.9 0.924054 24 99.3 0.99116 98.3 0.978589 97.2 0.964776 96.2 0.952404 95.1 0.938803 94.1 0.926506 23 99.5 0.993683 98.5 0.981098 97.4 0.967274 96.4 0.954885 95.4 0.942505 94.3 0.92896 22 99.7 0.996208 98.6 0.982353 97.6 0.969776 96.6 0.957369 95.6 0.944976 94.6 0.932646 21 99.8 0.997471 98.8 0.984866 97.8 0.97228 96.8 0.959856 95.8 0.947449 94.8 0.935107 20 100 1 99 0.987382 98 0.974786 97 0.962345 96 0.949925 95 0.93757 19 99.2 0.9899 98.2 0.977296 97.2 0.964837 96.2 0.952404 95.2 0.940036 18 99.3 0.99116 98.3 0.978551 97.4 0.967331 96.4 0.954885 95.4 0.942505 17 99.5 0.993683 98.5 0.981065 97.6 0.969828 96.6 0.957369 95.6 0.944976 16 99.7 0.996208 98.7 0.983581 97.8 0.972328 96.8 0.959856 95.9 0.948687 15 99.8 0.997471 98.9 0.986099 98 0.974831 97 0.962345 96.1 0.951164 14 1 99.1 0.988621 98.1 0.976083 97.2 0.964837 96.3 0.953644 13 99.2 0.989882 98.3 0.978589 97.4 0.967331 96.5 0.956127 12 99.4 0.992408 98.5 0.981098 97.6 0.969828 96.7 0.958612 11 99.6 0.994936 98.7 0.98361 97.8 0.972328 96.9 0.9611 10 99.7 0.996201 98.9 0.986124 98 0.974831 97.1 0.963591 9 99.9 0.998733 99 0.987382 98.2 0.977336 97.3 0.966084 8 99.2 0.9899 98.3 0.978589 97.5 0.96858 7 99.3 0.99116 98.5 0.981098 97.6 0.969828 6 99.4 0.992421 98.7 0.98361 97.8 0.972328 5 99.5 0.993683 98.9 0.986124 98 0.974831 4 99.7 0.996208 99 0.987382 98.2 0.977336 3 99.8 0.997471 99.2 0.9899 98.4 0.979843 2 1 99.4 0.992421 98.5 0.981098 1 99.5 0.993683 98.7 0.98361 0 99.7 0.996208 98.9 0.986124 ..word ..溶液温度 ℃ 酒精计读数 94 93 92 91 90 89 温度在+20℃时用体积百分数或质量百分数表示酒精浓度 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 40 89.2 0.867168 88 0.852864 86.8 0.838648 85.8 0.826868 84.5 0.811643 83.4 0.79884 39 89.4 0.869561 88.2 0.855242 87.1 0.842194 86.1 0.830396 84.8 0.815148 83.7 0.802325 38 89.7 0.873154 88.5 0.858813 87.3 0.844561 86.3 0.83275 85.1 0.818658 84 0.805815 37 89.9 0.875553 88.8 0.86239 87.6 0.848116 86.6 0.836287 85.3 0.821 84.3 0.80931 36 90.2 0.879156 89 0.864778 87.8 0.850489 86.8 0.838648 85.6 0.824519 84.6 0.812811 35 90.4 0.881561 89.2 0.867168 88.1 0.854053 87.1 0.842194 85.9 0.828043 84.8 0.815148 34 90.6 0.883968 89.5 0.870758 88.2 0.855242 87.4 0.845745 86.2 0.831573 85 0.817487 33 90.9 0.887584 89.8 0.874353 88.6 0.860005 87.6 0.848116 86.5 0.835108 85.1 0.818658 32 91.1 0.889998 90 0.876753 88.9 0.863584 87.9 0.851676 86.7 0.837467 85.4 0.822173 31 91.4 0.893623 90.2 0.879156 89.1 0.865973 88.1 0.854053 87 0.841011 85.7 0.825693 30 91.6 0.896043 90.5 0.882764 89.4 0.869561 88.4 0.857622 87.3 0.844561 86 0.829219 29 91.8 0.898466 90.8 0.886378 89.7 0.873154 88.6 0.860005 87.6 0.848116 86.3 0.83275 28 92.1 0.902104 91.1 0.889998 90 0.876753 88.9 0.863584 87.9 0.851676 86.5 0.835108 27 92.3 0.904533 91.3 0.892414 90.2 0.879156 89.2 0.867168 88.1 0.854053 86.8 0.838648 26 92.6 0.908181 91.5 0.894833 90.5 0.882764 89.4 0.869561 88.4 0.857622 87.1 0.842194 25 92.8 0.910616 91.8 0.898466 90.7 0.885173 89.7 0.873154 88.7 0.861197 87.4 0.845745 24 93.1 0.914273 92 0.900891 91 0.888791 90 0.876753 89 0.864778 87.7 0.849302 23 93.3 0.916715 92.3 0.904533 91.3 0.892414 90.2 0.879156 89.2 0.867168 88 0.852864 22 93.5 0.919159 92.5 0.906964 91.5 0.894833 90.5 0.882764 89.5 0.870758 88.4 0.857622 21 93.8 0.92283 92.8 0.910616 91.8 0.898466 90.7 0.885173 89.7 0.873154 88.7 0.861197 20 94 0.92528 93 0.913054 92 0.900891 91 0.888791 90 0.876753 89 0.864778 19 94.2 0.927733 93.2 0.915494 92.2 0.903318 91.2 0.891206 90.3 0.880358 89.3 0.868364 18 94.4 0.930188 93.5 0.919159 92.5 0.906964 91.5 0.894833 90.6 0.883968 89.5 0.870758 17 94.6 0.932646 93.7 0.921605 92.7 0.909398 91.7 0.897254 90.8 0.886378 89.8 0.874353 16 94.9 0.936338 93.9 0.924054 93 0.913054 92 0.900891 91 0.888791 90 0.876753 15 95.1 0.938803 94.2 0.927733 93.2 0.915494 92.2 0.903318 91.3 0.892414 90.3 0.880358 14 95.3 0.94127 94.3 0.92896 93.4 0.917936 92.5 0.906964 91.5 0.894833 90.5 0.882764 13 95.5 0.94374 94.6 0.932646 93.6 0.920382 92.7 0.909398 91.7 0.897254 90.8 0.886378 12 95.7 0.946212 94.8 0.935107 93.9 0.924054 92.9 0.911834 92 0.900891 91 0.888791 11 96 0.949925 95 0.93757 94.1 0.926506 93.2 0.915494 92.2 0.903318 91.3 0.892414 10 96.2 0.952404 95.2 0.940036 94.3 0.92896 93.4 0.917936 92.5 0.906964 91.5 0.894833 9 96.4 0.954885 95.5 0.94374 94.5 0.931417 93.6 0.920382 92.8 0.910616 91.8 0.898466 8 96.6 0.957369 95.7 0.946212 94.8 0.935107 93.9 0.924054 92.1 0.902104 92 0.900891 7 96.8 0.959856 95.9 0.948687 95 0.93757 94.1 0.926506 93.2 0.915494 92.2 0.903318 6 97 0.962345 96.1 0.951164 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温度在+20℃时用体积百分数或质量百分数表示酒精浓度 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 40 57.1 0.512684 56 0.501494 55 0.491372 54 0.481298 52.8 0.469271 51.8 0.459301 39 57.5 0.516767 56.4 0.505556 55.3 0.494403 54.4 0.485321 53.2 0.473272 52.2 0.463284 38 57.8 0.519835 56.7 0.508608 55.7 0.498452 54.7 0.488344 53.5 0.476278 52.5 0.466275 37 58.2 0.523932 57.1 0.512684 56 0.501494 55.1 0.492382 53.9 0.480293 52.9 0.470271 36 58.5 0.52701 57.4 0.515745 56.3 0.50454 55.5 0.496427 54.2 0.483309 53.2 0.473272 35 58.9 0.531121 57.8 0.519835 56.8 0.509626 55.8 0.499465 54.6 0.487336 53.6 0.477281 34 59.2 0.53421 58.1 0.522907 57.1 0.512684 56.1 0.502509 55 0.491372 54 0.481298 33 59.6 0.538334 58.5 0.52701 57.4 0.515745 56.5 0.506573 55.3 0.494403 54.3 0.484315 32 59.9 0.541433 58.8 0.530093 57.7 0.518812 56.8 0.509626 55.7 0.498452 54.7 0.488344 31 60.3 0.545572 59.2 0.53421 58.1 0.522907 57.2 0.513704 56 0.501494 55 0.491372 30 60.6 0.548681 59.5 0.537302 58.5 0.52701 57.5 0.516767 56.4 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0.536271 1 64.6 0.590568 63.6 0.58002 62.6 0.569523 61.7 0.560119 60.7 0.549718 59.8 0.5404 0 64.9 0.593743 63.9 0.583179 63 0.573716 62 0.56325 61.1 0.553873 60.1 0.543501 ..word ..溶液温度 ℃ 酒精计读数 52 51 50 49 48 47 温度在+20℃时用体积百分数或质量百分数表示酒精浓度 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 体积分数 质量分数 40 44.4 0.386955 43.4 0.377368 42.4 0.367824 41.4 0.358325 40.4 0.348869 39.2 0.337579 39 44.8 0.390802 43.8 0.381197 42.7 0.370683 41.8 0.36212 40.8 0.352646 39.6 0.341336 38 45.2 0.394656 44.2 0.385034 43.1 0.3745 42.2 0.365921 41.2 0.35643 40 0.345099 37 45.5 0.397552 44.5 0.387916 43.5 0.378324 42.5 0.368777 41.5 0.359273 40.4 0.348869 36 45.9 0.401419 44.9 0.391765 43.9 0.382156 42.9 0.37259 41.9 0.363069 40.8 0.352646 35 46.3 0.405293 45.3 0.395621 44.3 0.385994 43.3 0.376411 42.3 0.366873 41.2 0.35643 34 46.7 0.409174 45.7 0.399485 44.7 0.38984 43.7 0.380239 42.7 0.370683 41.5 0.359273 33 47.1 0.413063 46.1 0.403355 45 0.392728 44.1 0.384074 43.1 0.3745 41.9 0.363069 32 47.4 0.415984 46.4 0.406263 45.4 0.396586 44.4 0.386955 43.4 0.377368 42.4 0.367824 31 47.8 0.419885 46.8 0.410146 45.8 0.400452 44.8 0.390802 43.8 0.381197 42.7 0.370683 30 48.2 0.423794 47.2 0.414036 46.2 0.404324 45.2 0.394656 44.2 0.385034 43.1 0.3745 29 48.6 0.42771 47.6 0.417934 46.6 0.408203 45.6 0.398518 44.5 0.387916 43.5 0.378324 28 49 0.431633 48 0.421839 47 0.41209 45.9 0.401419 44.9 0.391765 43.9 0.382156 27 49.4 0.435563 48.3 0.424772 47.3 0.41501 46.3 0.405293 45.3 0.395621 44.3 0.385994 26 49.7 0.438516 48.7 0.42869 47.7 0.418909 46.7 0.409174 45.7 0.399485 44.7 0.38984 25 50.1 0.442459 49.1 0.432615 48.1 0.422816 47.1 0.413063 46.1 0.403355 45.1 0.393692 24 50.4 0.445422 49.5 0.436547 48.5 0.42673 47.5 0.416959 46.4 0.406263 45.4 0.396586 23 50.9 0.450368 49.9 0.440487 48.9 0.430651 47.8 0.419885 46.8 0.410146 45.8 0.400452 22 51.2 0.453342 50.2 0.443446 49.2 0.433597 48.2 0.423794 47.2 0.414036 46.2 0.404324 21 51.6 0.457313 50.6 0.447399 49.6 0.437531 48.6 0.42771 47.6 0.417934 46.6 0.408203 20 52.2 0.463284 51 0.451359 50 0.441473 49 0.431633 48 0.421839 47 0.41209 19 52.4 0.465278 51.4 0.455326 50.4 0.445422 49.4 0.435563 48.4 0.425751 47.4 0.415984 18 52.7 0.468272 51.7 0.458307 50.7 0.448388 49.8 0.439501 48.8 0.42967 47.8 0.419885 17 53.1 0.472271 52.1 0.462287 51.1 0.45235 50.1 0.442459 49.2 0.433597 48.2 0.423794 16 53.5 0.476278 52.5 0.46... 化学平衡 化学反应进行的方向 1、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。 2、知道化学平衡常数的表达式及其表示的意义,并能进行简单的计算。 3、知道转化率的表达式,并能进行简单的计算。 4、理解浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响 5、理解勒夏特列原理的涵义。 6、了解化学反应进行方向的简单判断依据。重点难点: 化学平衡状态的特征;化学平衡状态判断;化学平衡的移动;化学平衡常数的意义 【知识要点梳理】 知识点一:可逆反应与不可逆反应 1、可逆反应: 可逆反应是指在同一条件下,一个同时向正逆两个方向进行的化学反应。 2、不可逆反应: 一个化学反应在一定的条件下,只能向一个反应方向进行。而有的反应可以向正反应方向进行,也可以向逆反应方向进行,但却是不可逆反应,比方“电解水的反应”和“氢气在氧气的燃烧”,因为它们不是在相同的条件下进行的,这个一定要注意。 说明:可逆反应和不可逆反应的区别 可逆反应可以在相同条件下同时向两个反应方向进行反应,且存在化学平衡,是动态的平衡,在改变反应条件和物质浓度及其他外部因素时,化学平衡会移动。不可逆反应只能向一个反应方向进行,不存在化学平衡。知识点二:化学平衡状态 1、化学平衡状态的概念: 一定条件下,可逆反应的正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。注意: ①化学平衡只研究可逆反应。 ②化学平衡状态是在“一定条件”下建立的,学习化学平衡一定要树立“条件”意识。③化学平衡状态的实质是“正反应速率=逆反应速率”。 无论可逆反应从正反应方向开始[即v(正)>v(逆)],还是从逆反应方向开始[即v(正) ④化学平衡状态的标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。 当然平衡时体系中各物质的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数也都不再变化。 2、化学平衡的特征以及判断依据 (1)化学平衡状态具有“等”、“定”、“动”、“变”四个基本特征。(2)判断可逆反应达到平衡状态的根本依据是: ①正反应速率等于逆反应速率。②各组分的的浓度保持不变。(3)化学平衡的移动 ①概念:可逆反应中,旧化学平衡被破坏,新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率,使正、逆反应速率不再相等,通过反应,在新的条件下达到正、逆反应速率相等。可用下图表示: 平衡移动的方向与v(正)、v(逆)的相对大小有关,化学平衡向着反应速率大的方向移动。②外界条件与化学平衡移动的关系 ● 浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。 ● 压强:在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 ● 温度:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应方向移动。注意: A、固体及纯液体物质的浓度是一定值,反应速率不因其量的改变而改变,所以增加或减少固体及纯液体物质的量,不影响化学平衡。 B、改变压强是通过改变容器体积,进而改变气态物质浓度,进而改变反应速率影响化学平衡的。所以,压强对化学平衡的影响实质是浓度对化学平衡的影响。下列情况改变压强平衡不移动:(a).平衡体系中没有气体物质,改变压强不会改变浓度,平衡不移动。 (b).反应前后气体体积不变(即气态反应物和生成物的化学计量数之和相等)的可逆反应。如: H2(g)+I2(g)2HI(g)改变压强同等程度改变反应速率,平衡不移动。 (c).向固定容积的容器中充入不参加反应的气体(如惰性气体He、Ar),压强虽然增大了,但气态物质的浓度不变,平衡不移动。 C、只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。D、催化剂能同等程度地改变正反应和逆反应的速率,改变后正、逆反应速率仍相等,所以它对化学平衡的移动没有影响。但它能改变达到平衡所需的时间。 ③勒夏特列原理 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,又称勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。知识点三:化学平衡常数与转化率 1、化学平衡常数:(1)化学平衡常数的表示方法 对于一般的可逆反应:mA+ n B p C + q D。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数可以表示为: K= 在一定温度下,可逆反应达到化学平衡时,生成物的浓度,反应物的浓度的关系依上述规律,其常数(用K表示)叫该反应的化学平衡常数(2)化学平衡常数的意义 ①平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变,只随温度的改变而改变。②可以推断反应进行的程度。 K很大,反应进行的程度很大,转化率大 K的意义 K居中,典型的可逆反应,改变条件反应的方向变化。K 很小,反应进行的程度小,转化率小 2、转化率: 可逆反应到达平衡时,某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起始浓度比值的百分比。可用以表示可逆反应进行的程度。知识点四:化学反应进行的方向 1、焓变和熵变的不同: 焓变(△H)指的是内能的变化值,常以热的形式表现出来。熵变(△S)指的是体系的混乱程度。S(g)>S(l)>S(s) 2、自发反应与否的判断依据 △H-T△S<0 正反应自发反应 △H-T△S>0 逆反应自发反应 【规律方法指导】 1、判断反应达到平衡状态的方法 以得出以下规律: ①改变一个影响因素,v正、v逆的变化不可能是一个增大,另一个减小的,二者的变化趋势是相同的,只是变化大小不一样(催化剂情况除外); ②平衡向正反应方向移动并非v正增大,v逆减小,等等。 【经典例题透析】 类型一:化学平衡状态的判断 1对于可逆反应2HI(g)I2(g)+H2(g)。下列叙述能够说明已达平衡状态的是() A.各物质的物质的量浓度比为2∶1∶1 B.压强保持不变的状态 C.断裂2mol H-I键的同时生成1mol I-I键 D.混合气体的颜色不再变化时 解析:可逆反应在一定条件下达到平衡状态的标志是v正=v逆。从速度的角度看,可逆反应是否已达平衡状态,则必须给出正、逆两个速度或与其相关的条件。A.项是错的,平衡状态各物质的百分含量保持不变,是v正=v逆的结果,并非含量相等,更不是浓度比与系数比相等的状态。同理可知D.项是正确的。对选项C.描述的均为正反应,非平衡状态 C.也不正确,而将C.项改为断裂2molH-I键的同时断裂1mol I-I键才是平衡状态的标志。 选项B.对该反应讲,不管是否达平衡状态,只要温度和体积不变,压强均不变,这是 由于该反应属气体体积不变的反应。对于合成氨反应 N2+3H2 2NH3,选项D.才是平衡状态的标志。 答案:D 变式练习1:在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应: A(s)+2B(g)C(g)+D(g)当下列物理量不再变化时,表明反应已达平衡的是()A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.混合气体的平均相对分子质量 D.气体总物质的量 解析:该可逆反应的反应物和生成物的气体分子数相等。也就是说,无论反应是否达到平衡,气体的总物质的量始终不变。在温度和体积一定时,混合气体的压强与气体总物质的量成正比,所以混合气体的压强也始终不变。 反应物A是固体,其它物质都是气体。根据质量守恒定律,反应体系中固体和气体的总质量是不变的。若混合气体的质量不变,则固体A的质量也不变,可说明反应已达平衡。根据混合气体的密度公式:,混合气体的平均相对分子质量的公式:,因为v、n 都是定值,所以它们不变就是混合气体的质量不变。 答案:BC 强调:分析反应的特点,熟悉各种物理量的计算关系是解题的关键。 类型二: 化学平衡的有关计算 2在500℃ 1.01×105Pa条件下,将SO2与O2按2∶1体积比充入一密闭容器中,达平衡时SO3的体积百分含量为91%。求: (1)平衡时SO2和O2的体积百分含量; (2)若温度和容器的体积不变,求平衡时压强; (3)平衡时SO2的转化率。 解析:设开始时有2mol SO2、1mol O2,平衡时有SO3 2x(2)在容积、温度不变时 (3)SO2%(转化率)=(2x/2)×100%=93.8% 答案:6% ;7×10Pa;93.8% 变式练习2:(广东高考题)在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体,在一定条件下发生反应: 2A(g)+ B(g)2C(g)达平衡时,在相同条件下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6,则A 的转化率为()A.67% B.50% C.25% D.5% 解析:根据阿伏加德罗定律的推论,同温同体积时,气体压强之比等于物质的量之比,平衡时气体的物质的量为×(2+1)mol=2.5mol。 设达平衡时,B反应了xmol,根据 则(2-2x)+(1-x)+ 2x=2.5,x=0.5 α(A)=×100%=50% 答案:B 强调:将题给条件中的压强关系转化成气体物质的量关系是解题的基础;本题利用了“三段式”(起始量、变化量、平衡量)的化学平衡计算的基本模式。(2007山东高考)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大 气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。 根据图示回答下列问题: ①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_____。 ②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。 解析:化学平衡常数是重要考点。用来表示化学平衡时,生成物的浓度,反应物的浓度的关系。注意化学平衡常数的大小只与温度有关。 -1 答案:①800L·mol ②= 类型三:外界条件变化与平衡移动的关系(上海高考题)可逆反应:3A(气)3B(?)+C(?)(正反应吸热),随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是()A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体 C.若C为固体,则B一定是气体 D.B和C可能都是气体 解析:由于正反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动。若B和C都不是气体,则反应体系中只有气体A,相对分子质量不变。 根据分别讨论: 若B、C都气体,根据质量守恒定律,气体总质量m(g)不变,而正反应使气体体积增大,即气体总物质的量n(g)增大,所以气体平均相对分子质量将减小。 若C为固体,B为气体,则反应前后气体物质的量n(g)不变,气体总质量m(g)因为生成固体C而减少,答案:CD 也将减小。所以C、D选项正确。 5:(全国高考题)在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了 C.物质B的质量分数增加了 D.a>b 解析:平衡后将容器体积增加一倍,即压强减小到原来的一半,A、B的浓度都变为原来的50%,达到新平衡后,B的浓度是原来的60%,说明减压使平衡向正反应方向移动,B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数都增大了。正反应是气体体积增加的反应,所以b > a,应选A、C。 答案:AC 强调:将压强对B的浓度的影响理解为两部分:①减压的一瞬间,体积变为原来的一倍,浓度变为原来的50%,这时不考虑平衡移动。 ②平衡移动使B的浓度从原来的50%增加到原来的60%,并据此分析压强对平衡的影响。 变式练习3:(08广东卷)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应 H2(g)+Br2(g)2HBr(g)△H<0。平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是() A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定 解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使平衡向左移动,从而使Br2的转化率降低。所以b 6:已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t 时,温度T和压强P与生成物C在混合物中的体积百分含量 的关系曲线。 由曲线分析,下列判断正确的是()A.T1<T2,P1>P2,m+n>p,正反应放热 B.T1>T2,P1<P2,m+n>p,正反应放热 C.T1<T2,P1>P2,m+n<p,正反应放热 D.T1>T2,P1<P2,m+n<p,正反应吸热 解析:分析图像可知,每条曲线的起点到拐点表示C随时间不断增加,是建立平衡的过程;拐点后的水平线表示C的体积分数不随时间变化而变化,说明从拐点处巳达到平衡。用建立平衡所需时间长短判断T1、T2和P1、P2的大小,再根据T1、T2和P1、P2的大小及不同条件下平衡时C的体积分数,用勒夏特列原理判断反应前后化学计量数的关系及反应的热效应。 分析T1、P2和T2、P2两条曲线,在压强相同时,T1温度下反应速率快,先达到平衡,所以T1>T2。根据平衡后T2温度下生成物C的体积分数比T1温度下大,判断升温平衡正向移动,说明正反应放热。 同理,由T1、P1和T1、P2两条曲线可得P1<P2,m+n>p。 答案:B 强调:本题是不同温度、压强下,生成物的体积分数随时间变化的图像问题,这种图像能反映反应速率、化学平衡与温度、压强的关系。在分析时,既要独立分析温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,又要注意两者的内在联系。 变式练习4:(08全国Ⅰ卷)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g).△H=-1025kJ/mol该 反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()解析:此题结合化学平衡图像考查外界条件对化学平衡的影响。根据“先拐先平数值大”的原则,选项A、B正确;根据升高温度,平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。 答案:C。 温度对加油机检定的影响 燃油加油机是油品贸易结算的强制检定计量器具,被列入九种重点管理的计量器具目录,做好加油站在用加油机的计量检定工作;未经检定、检定不合格或者超过检定周期的加油机,一律不得使用。加强加油机检定工作,有利于提高我国油品市场的管理水平和信誉。但是,少数地方,一些加油机的检定工作质量令人担忧,不进行温度修正或仅使用20L的金属量器或使用10余年前的100L金属量器。目前市场上加油机的计量结果,多为油温在非标准温度下的量值。加油机在技术上没有体积温度补偿功能。我国地域辽阔,南北方温差较大,四季温度变化也十分明显,即使在同一天,一些地区的昼夜温差都很大。汽油、柴油的体积会随温度的升降而变化,加油机若不考虑温度变化因素,计量的量值不为标准温度20℃的体积,必然会影响计量量值的统一和准确,造成售油误差如某一加油站受气候影响常年的汽油温度为35℃,相对20℃时的体积误差即为百分之一点八,在加油机本身误差忽略不计的前提下,按日售油量1万升、每升油3元人民币计算,消费者一年就得多付19万多元的油钱;反之,若油温为5℃,加油站一年就要亏损19万多元。若保守估算全国有1万家加油站,以此类推,贸易误差额将大得惊人,这对国家、经营者及消费者来说都是巨大的损失。 一、检定加油机温度有关问题。 JJG443—2006规定环境温度-25℃~55℃,检定时环境温度变化不超过5℃、油品与环境温差不超过10℃。检定时加油机枪口油温和量器内油温测量是核心环节,温度修正在检定检油机示值误差时至关重要,而加油机本身使用频繁、运行环境复杂,如在季节变化明显或温差变化大的地方,温度对加油机准确性起着关键的影响。根据JJG443—2006 7.6.1温度修正公式(1)VBt=VB[1+βy(tJ-tB)+βB(tB-20)],初步测算知道,当加油机的枪口油温与环境温度相差2℃,加油机示值误差变化达0.2%。1.温度计的选用 —2006燃油加油机检定规程中7.4.3.2辅助设备要求温度计测量范围-25℃~55℃,最小分度值0.2℃。现在大多数计量检定技术机构在实际工作中使用廉价的玻璃温度计,这种温度计有如下不便: 其一玻璃温度计易碎;其二玻璃温度计测量时要求水银柱露出液面1.5cm,否则要进行修正;其三玻璃温度计测量量器内油温不方便,其长度有限,长度最多40cm,测量结果是计量颈与主体连接处的油温,不能到达金属量器中部,况且计量颈也不透明,温度计提出计量颈后测量油不准确,特别是在检定汽油油品时,外界影响大,温度变化更快,准确读数困难;其四玻璃温度计测温反应速度较慢。 因此,建议温度计选取数字显示点温计,最小分度值0.2℃,测量范围-30℃~60℃,采用铂电阻温度传感器,内置电池电源,由长度50~70cm不锈钢管保护,不易损坏,显示醒目,测量快速,准确方便。 论温度对农业生产的影响 适宜的温度是作物生存及生长发育的重要条件之一,一方面温度直接影响作物生长、分布界限和产量;另一方面,温度也影响着作物的发育速度,从而影响作物生育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外,温度还影 响着作物病虫害的发生、发展。 一、植物在环境中生长的要求。 (一)三基点温度。 植物的三基点温度 植物生长发育都有三个温度基本点,即维持生长发育的生物学下限温度(最低温度)、最适温度和生物学上限温度(最高温度),这三者合称为三基点温度。在最适温度下,植物的生命活动最强,生长发育速度最快;在最高和最低温度下,植物停止发育,但仍能维持生命。如果温度继续升高或降低,就会对植物产生不同程度的影响,所以在植物温度三基点之外,还可以确定使植物受害或致死的最高与最低温度指标,即最高致死温度和最低致死温度,合成为五基点温度。不同的植物对三基点的温度要求不同,同一植物不同生命阶段的三基点温度也不相同,生长发育的不同生理过程的三基点温度也不相同。 对大多数植物来说,维持生命温度一般在-10~50℃,生长温度在5~40℃,发育温度在10~35℃。 在最适温度下植物生长发育迅速而良好,在生长发育的最低和最高温度下植物停止生长发育。但仍能维持生命;如果温度继续上升或降低,就会发生不同程度的危害,达到生命最低或最高温度时,植物开始死亡。在三基点温度之外,还可以确定最高与最低致死温度,统称为5个基本温度指标。 不同作物或同一种作物的不同发育期,三基点温度是不相同的。 三基点温度是最基本的温度指标,用途很广。在确定温度的有效性、作物的种植季节和分布区域,计算作物生产潜力等方面都必须考虑三基点。 (二)受害、致死温度 植物遇低温导致的受害或致死,称为冷害或冻害。在0℃以上的低温危害称冷害或寒害,在0℃以下的危害则为冻害。植物因温度过高而造成的危害称热害。 二、周期性变温对植物的影响。 据研究,植物的生长和产品品质,在有一定昼夜变温的条件下比恒温条件下要好。这种现象称 “温周期变化”。在一定的温度范围内,白天温度高,光合作用强,夜间温度低,作物呼吸消耗少即温度日较差大有利于有机质的积累。温度日较差大有利于有机质作物品质的提高。在昼夜温差较大的条件下,生长的瓜肉和肉质直根类作物,含糖量增加,小麦千粒重及蛋白质含量均提高。 植物的温周期特性和原产地温度日变化有关。气温年较差也影响着作物的生长发育,而且必要的高温对某些喜热的作物是不可缺少的,如某些水稻品种,在湖北长得很好,而在积温相近的但四季如春的云南,因缺少夏季必要的高温而不能成熟。 三、坏境温度的调控 目前,人类还不能根据人类自身的意愿长时期、大范围地改变农业生物的环境温度,但理论和实践都已证明,在局部范围内、短时间地改善环境温度是可行的。 1、通过改变土壤的热特性,调节浅层土壤与近地气层的温度 土壤增湿剂是一种覆盖物,就可以抑制土壤水分蒸发,减少蒸发耗热,具有保嫡、增温等多种作用,主要用于早村庙苗床。 2、改变土壤表面的辐射状况,调节浅层土壤与近地气层的温度 利用遮阳网、秸秆、无纺布等不透明的覆盖物覆盖土壤,白天可以降低地面温度,夜间可以提高保护范围内地面温度与气温。发生辐射霜冻时进行地面熏烟同样也可以起到提高地面温度的效果。地面的颜色直接影响地面对太阳辐射的吸收。 3利用保护地设施直接调节地面温度与气温 目前,生产中广泛推广的保护地设施主要有:大型温室、节能型日光温室、塑料大棚、中小拱棚、地膜覆盖、风障、阳畦等。可以直接提高保护地内的温度、湿度。 4、直接加热法 这是在小范围内可控条件下使用的方法。5利用气候改良法改善大范围内的地面温度与气候 大规模的兴建水利、种植造林等活动可以打范围地优化生态环境,调节地面温度与气温。 四、土壤温度对植物的影响 土壤温度除直接影响根系生长外,同时对地下的土壤环境有影响。如土壤微生物活动能力、土壤的呼吸、根的呼吸、有机质的分解速度等,均受到土壤温度高低的制约。树根系在土壤中生长活动,除与土壤水分和通气条件有关外,土壤温度是起主导作用的。 1.、土壤温度影响种子发芽、出苗 不同的作物种子发芽所需的温度不同。 2、土壤温度与根系的生长 土壤温度与作物根系的生长关系密切。根系2~4℃时开始微弱生长,10℃以上根系比较活跃,土壤温度超过30~35℃是根系生长受阻。 3、土壤温度影响植物根系对水分和养分的吸收 低温可以减少根系的吸收性及对多数矿物质营养的吸 收作用。 4、土壤温度影响植物块根,块茎的形成 不仅影响产量,还影响块茎的形状和大小及含糖量的多少等。 5、土壤温度影响昆虫的发生 很多昆虫生命过程的某些阶段是在土壤中度过的因此,土壤温度对昆虫,特别是对地下害虫的发生发展有很大作用。第二篇:酒精浓度温度对照表
第三篇:化学平衡教案
第四篇:温度对加油机检定的影响
第五篇:论温度对农业生产的影响