高中化学选修4第二章：化学反应速率和化学平衡教案
一.教学内容：
化学反应速率和化学平衡
二. 教学要求：
1. 掌握化学反应速率的概念及反应速率的表示方法。
2. 理解浓度、压强温度和催化剂条件对化学反应速率的影响。 3. 建立化学平衡的观点。 4. 理解化学平衡的特征。
5. 理解浓度、压强和温度等反应条件对化学平衡的影响。 6. 理解平衡移动原理，学会平衡移动原理的应用。
三. 教学重点：
1. 外界条件对化学反应速率的影响。 2. 化学平衡观点的建立。
3. 浓度、压强和温度对化学平衡的影响。
四. 知识分析：
1. 判断可逆反应达到平衡的标志： （1）直接判断法：
从“化学平衡状态”概念得出： a. 正反应速率等于逆反应速率。 b. 各组分的浓度保持不变。
（2）间接判断法：
?物质的量 a. 各物质的? 不变。
?百分含量 b. 各气体的??分压?体积不随时间的改变而改变。
（3）特例判断法：
只适用于反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应，混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均摩尔质量、平均相对分子质量不随时间的改变而改变，则可以判断达到平衡。而对于反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应，则不能以判断达到平衡。 2. 平衡移动方向的判断：
化学平衡建立的实质是v正?v逆，故凡能不同程度地影响v正、v逆的因素都使平衡发生移动，实际生产中常采用改变温度、浓度、压强（指气体）的方法，使平衡朝着所需的方向移动，其判断依据是勒沙特列原理。应注意：
（1）催化剂对化学平衡没有影响。因此催化剂能同等程度地改变正、逆两反应速率，且在速率改变的过程中，始终保持着
v正?v逆。只不过催化剂的使用能使平衡及早建立。 （2）对于反应前后气态物质的总体积不变的反应，如：H2?g??I2?g? 2HI?g?，增大压强或减小压强都不能使化学平衡移动，此时，压强改变能同等程度地改变正、逆反应速率，并始终保持着v正?v逆。
（3）惰性气体的加入对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒压时充入惰性气体，虽然体系的总压强增大，但没有改变原平衡混合物各组分的浓度，平衡不移动；如果恒温、恒容时充入惰性气体，恒压体系体积必定增大，则平衡混合物各组分浓度减小，平衡向体积增大的方向移动。 （4）不要将平衡的移动和速率的变化混同起来。 例如：别以为平衡正向移一定是v正加快，
v逆减慢等。
（5）不要将平衡移动和浓度的变化混同起来，例如别以为平衡正向移动时，反应物浓度一定减少，生成物浓度一定增大等。
（6）不要将平衡的移动和反应物的转化率提高混同起来，例如别以为平衡正向移动反应物的转化率一定提高。
【典型例题】
[例1] 下列方法可以证明2HI(g) H2(g)?I2?g?可达平衡状态的是（ ②⑥⑨ ） （1）单位时间内生成n molH2的同时生成n molHI。 （2）一个H?H键断裂的同时有两个H?I键断裂。 （3）百分组成HI%=I2%。 （4）反应速率v?H2??v?I2??1v?HI?时。 2 （5）c?HI?:c?H2?:c?I2??2:1:1时。
（6）温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化。 （7）温度和体积一定时，容器内压强不再变化。
（8）条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化。 （9）温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化。 （10）温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。
解析：这是一个反应前后气体体积不变的反应。混合气体的总压、M、?无论是否达平衡，都不发生变化，请从其公式推导。
（1）（2）（4）从“v正是否等于v逆”来判断。 （3）（5）（6）从“浓度保持不变”来判断。
[例2] 在一定温度下，把2mlSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2?O22SO3 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分别代表初始加入的SO2和O2、SO3的
物质的量（mol），如a、b、c分别取不同的数值，它们必须是一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：
（1）若a = 0，b = 0，则 c = 2
（2）若a = 0.5，b = 0.25 和c = 1.5 （3）a、b、c必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c） a?c?2、b?c?1 2解析：这是等效平衡问题：
含义：在一定条件下（定温定容或定温定压下），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互为等效平衡。
判定：对于aA?g??bB?g? cC?g??dD?g?反应： 两类反应 两类条件 归零后物质的物质的量 恒温恒容 与原平衡对应物质相等 恒温恒压 与原平衡对应物质比例相等 ．． 本题从已知得到，属于a?b?c?d，且恒温恒容的平衡，若等效，则需归零后对应物质的物质的量与原平衡的起始量相等。 （1）是从逆反应开始的，2molSO3开始与2molSO2和1molO2开始是等效的。 （2）是正、逆反应同时开始，0.5molSO2、0.25molO2与0.5molSO3是等效的，再加入1.5molSO3就与起始2molSO3等效了。 （3）题中要求“2molSO2+1molO2”与“amolSO2?bmolO2?cmolSO3”建成等效平衡。从2SO2?O2 知： cmolSO3?cmolSO2?cmolO2，所以 2c??amolSO2?bmolO2?cmolSO3??a?c?molSO2??b??molO2，于是2??a?c?2，b?
[例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??Br2?g? c?1请同学们依据等效平衡的规律解例3。 22HBr?g?，已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号①~③的状态，填写表中的空白：
高中化学选修4第二章：化学反应速率和化学平衡教案
