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    第三课时
    1.掌握化学平衡状态标志的判断和有关计算。
    2.提高学生分析问题和解决问题的能力。
    综合运用知识,培养推理能力。
    例1·在恒温下,密闭容器中的可逆反应:2SO3(g)  2SO2(g)+O2(g)可用来确定该反应已经达到平衡状态的是        [  C  ]
    A·反应容器内,压强不随时间改变   
    B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2
    C.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2
    D.容器内混合气体的总质量不发生变化
    例2·在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明可逆反应A(s)+2B(g)  C(g)+D(g);△H<0已达到平衡状态的是  [ A  ]
    A.混合气体的压强             B.混合气体的密度
    C.B的物质的量浓度            D.反应放出的热量
    从化学平衡概念的本质及它的外延去讨论和判断,但需注意题中可逆反应的特征、物质的状态即要三看方程式:一看状态,二看系数,三看热效应。
    回答:例3未指明密闭容器的体积固定,对于体积可变容器,达平衡与否,容器内压强均不会改变,A不正确。B选项只描述了正反应速率,C正确。
    回答:例4中容器的体积虽然固定,但可逆反应在反应前后气体的体积相等,混合气体的总体积不变,达平衡与否,容器内压强均不会改变,A选项不正确。由质量守恒定律来分析,反应物A为固体,达平衡前后气体质量不相等,B选项正确。
    回答:密闭容器的体积固定,虽然混合气体的总物质的量不变,但反应过程中成分气体的物质的量在改变,浓度在改变,所以C选项正确;正反应为放热反应,D选项也正确。
    例1中的A、B、D三个选项均不正确,只有C正确。
    例2中只有A选项不能表明可逆反应达到平衡状态。
    化学平衡状态标志的判断方法:
    一、 利用v正=v逆判断。根据题意,只要能够求出同一物质的分解速率等于生
    成速率,则达到平衡。
    二、利用常见化学量(如浓度、压强、密度、相对平均分子质量、体积分数、转化率等)判断。针对某一具体反应而言,当某一化学量不随平衡移动而变化, 称其为定量,定量不能作为平衡的标志;当某一化学量随平衡移动而发生变化,称其为变量,若变量不变时,则反应达到平衡。概括一句话为:定量不能"断",变量不再变则可"断"("断"指判断)。
    例3.在合成氨反应中,将1mol N2和3 mol H2在一定条件下反应,达到平衡时,依据下列条件,求出反应物N2转化的物质的量。
    (1)N2的转化率为20% (2)平衡混合物总物质的量为3·6 mol
    (3)平衡混合气中NH3的体积分数为20%
    (4)平衡混合气的平均相对分子质量为10·63
    (5)反应开始时压强与平衡时的压强之比为10:9
    (6)温度、压强不变时,平衡混合气体的密度是原来的4/3
    解析:设N2消耗的物质的量为x mol                三
    N2  +   3 H2    2NH3           步
    起始量(mol)    1       3       0          分
    转化量(mol)    x       3x      2x         析
    平衡量(mol)   1-x     3-3x    2x+0        法
    平衡时混合气体的总物质的量为(1-x)+(3-3x)+(2x+0) =4-2x
    (1) x/1  =20%  所以x=0·2
    (2)4-2x=3·6    所以 x=0·2
    (3)因为同温同压,气体的体积比=物质的量之比
    所以2x/(4-2x) =20%  即x=1/3
    (4) =(28+6)/(4-2X) =10·63
    即x=0·4
    (5)等温等容下,气体的压强比等于气体的物质的量之比
    4/(4-2x) =10/9 即x=0·2
    (6)等温等压时,气体的密度比=气体相对分子质量之比
    (4-2x)/4 =3/4  即x=0·2
    例4.(MCE99)X、Y、Z三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y   2Z ,达到平衡时若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z)则Y的转化率为   (      )                           
    A. ×100%         B· ×100%
    C. ×100%      D· ×100%
    解析:设反应达平衡时消耗x mol Y
    X    +   2 Y    2Z
    起始量(mol)  a        b         0
    转化量(mol)  x/2      x         x
    平衡量(mol) a-x/2    b-x        x
    依题意可得:(a-x/2)+(b-x)=x
    即x=2(a+b)/5
    所以Y的转化率为2(a+b)/5b (B)正确。 
    见练习册
    见练习册
    第一节 合成氨条件的选择
    1.使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
    2.使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
    应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
    前面几节课我们学习了有关化学反应速率和化学平衡的知识,这节课我们将应用这些知识一起讨论合成氨的适宜条件。
    写出合成氨的方程式,指出这个反

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应的特点。
    N2 + 3H2   2NH3 + Q
    ①可逆反应 ②正反应为放热反应 ③正反应为体积缩小的反应
    在工业生产中,要充分考虑经济效益问题,一要使反应进行的快,二要使产品的产量更高,就需要考虑化学反应速率和化学平衡问题。请同学们根据合成氨反应的特点,从化学反应速率和化学平衡两个角度分析,合成氨应采取什么反应条件?
    师生共同讨论,投影讨论结果。
    N2 + 3H2   2NH3 + Q 反应条件 使生成NH3快
    (从反应速率分析) 使NH3含量高
    (从化学平衡原理分析)
    压强 高压 高压
    温度 高温 低温
    催化剂 使用 不影响
    阅读课本P48~51,总结合成氨的适宜条件。
    一、 合成氨反应的特点:
    N2 + 3H2   2NH3 + Q
    ①是可逆反应 ②正反应为放热反应 ③正反应为体积缩小的反应
    二、合成氨的适宜条件
    ①压强20 ~50MPa  ② 温度5000C(此时催化剂活性最大)
    ③催化剂:铁触媒 ④增大N2、H2的浓度,及时将生成的NH3分离
    注:①受动力、材料、设备的限制,压强不能太大。
    ②N2和H2必须循环使用。
    见课本P54 三、合成氨条件的选择
    课本P52 习题
    练习

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高二化学教案