《化学平衡常数》公开课教案下载

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3.情感目标：结合平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

[重点和难点]

等效平衡的建立和特征

【教学过程】

一、等效平衡的概念

在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，则达到平衡后，任何相同组分的体积分数(或物质的量分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

概念的理解：

（1）一定条件：通常可以是①恒温、恒容（同T同V），②恒温、恒压（同T同P），读题时注意勾画出这些条件。

（2）任何相同组分的体积分数(或物质的量分数)均相同，通常是指平衡混合物各组分的百分含量相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。

（3）平衡状态（终态）只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。

二、等效平衡的分类

?恒温恒容型

I类：对于一般的可逆反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效（等同）。

例1：在一定温度下，把2mol X2和1mol Y2通入一容积固定的密闭容器中，发生如下反应，2X2+Y22X2Y，△H﹤0（X2、Y2、X2Y均为气体）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A、B、C分别代表初始时加入的X2、Y2、X2Y的物质的量（mol），如果A、B、C取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：

（1）若A=0，B=0，则C=___________。

（2）若A=1，则B=___________，C=___________。

解析：从题目信息我们可以看到，这是恒温、恒容型化学平衡。起始时，无论怎样改变X2、Y2、X2Y的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，只要满足转换之后X2 等于2mol，Y2等于1mol那么它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。

（1）若A=0，B=0，说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式2X2+Y22X2Y可以看出，2mol X2和1mol Y2就相当于2mol X2Y（即等价转换），故C=2。

（2）A=1<2，这表示反应从正、逆反应同时开始，通过化学方程式2X2+Y22X2Y可以看出，要使1mol X2反应需要同时加入0.5mol Y2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成X2Y的物质的量（即等价转换）与1mol X2Y是等效的，这时若再加入1mol X2Y就与起始时加入2 mol X2Y是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2 mol X2和1mol Y2是等效的。故A=0.5，C=1。

【小结】解等效平衡题目，如果我们看到题目提供的条件是温度相同，容器体积不可变时，则我们只要把握一个原则：第二种状态的初始物质必须和第一种状态的初始物质完全相同。（注意：反应物可以和生成物可以等价转换）

【学生练习】

Ⅱ类：反应中是气体化学计量数不变的反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效。

例2：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。

现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（　　　）　

A、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同