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化学平衡图像及等效平衡》教学设计
（人教版选修4）第二章《化学反应速率和化学平衡》教学设计第三节《化学平衡》（第五课时：专题—化学平衡图像及等效平衡）平衡问题进行探究。
【实例】：以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ/mol为例。
完成下列内容。
【问题1】（1）观察下列速率—时间图，请说出两图所表示的含义是什么？【交流1】如图①，平衡向正反应方向移动。
此图是增加反应物浓度引起的平衡移动。
【交流2】如图②，可能是改变什么条件引起的平衡移动？并判断其对应的化学反应的特点。
可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应。
【问题2】（2）观察下列浓度—时间图，请说出两图所表示的含义是什么？【交流1】①反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)从正反应开始，在容积为1 L 不变的密闭容器中加入H2(g)、I2(g)各1 mol（或H2(g)、I2(g)的初始浓度均为1.0 mol/L,HI出初始浓度为0），平衡时HI的浓度为1.2 mol/L，H2(g)、I2(g)的浓度均为0.4mol/L。
【交流2】②反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)从逆反应开始，在1 L密闭容器中加入2 mol HI（或HI出初始浓度为2mol/L,H2(g)、I2(g)的初始浓度均为0）。
平衡时HI的浓度为1.2 mol/L，H2(g)、I2(g)的浓度均为0.4mol/L。
【讨论1】（1）联系浓度对可逆反应速率的影响，填写完成下表内容。
【交流投影】条件变化速率变化速率变化曲线增大反应v正、v逆均增大，且v′正>v′逆物的浓度减小反应v正、v逆均减小，且v′逆>v′正物的浓度增大生成v正、v逆均增大，且v′逆>v′正物的浓度减小生成v正、v逆均减小，且v′正>v′逆物的浓度【讨论2】（2）联系温度对可逆反应速率的影响，填写完成下表内容。
课件8：2.3.5 化学平衡图像、等效平衡
相当于增大压强。
起始
平衡
V
V
新平衡
叠加
压缩
2V
V
V
V
练习4：把晶体N2O4放入固定容积的密闭容器中气化并建 立N2O4(g) 2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与 起 始 时 等 量 的 N2O4气 体 ， 反应再次达平衡 ， 则新平衡 N2O4的转化率与原平衡比( B )
A. 增大
B. 减少
第5课时 化学平衡图像、等效平衡 ——等效平衡
学习目标 知道等效平衡的含义，学会等效平衡的分 析判断方法。
一、概念 在相同条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系， 不管是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，还是正、 逆反应同时投料，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的 百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同， 这样的化学平衡互称为等效平衡。
A. 3 mol N2 + 3 mol H2 B. 2 mol N2 + 2.5 mol H2 C. 1 mol N2 + 3 mol H2 D. 6 mol N2 + 4 mol H2 恒温恒压条件下建立的等效平衡条件是“极值等比则等 效”，D项极限转化后n(N2):n(H2)=3:2，比例相等，正确。 答案：D
1. 恒温恒容 (1) Δn(g)≠0，极值等量则等效
2SO2(g)+O2(g) 起始1 4 mol 2 mol
2SO3(g) 0
起始2 0
0
4 mol
起始3 2 mol 1 mol 2 mol
起始4 a mol b mol c mol
上述三种投料，按方程式的化学计量数关系一边倒均转化为
反应物，对应量相等，即SO2都是4 mol、O2都是2 mol，三 者的平衡状态完全相同。
教学设计3：2.3.5化学平衡图像、等效平衡
等效平衡知识目标：使学生了解等效平衡的定义，理解常见的平衡等效类型，掌握分析平衡问题的几种方法。
能力目标：通过对等效平衡的概念和类型的分析，培养学生的分析问题、归纳规律和应用规律的能力。
情感目标：利用例题练习题的逐层递进，使学生获得解决问题后的成就感一、教学方法讨论法、启发法二、教学重点常见的平衡等效类型、平衡状态比较的几种方法三、教学准备多媒体课件教鞭（或激光棒）四、教学过程引入：在前面我们复习了化学反应速率、化学平衡状态和影响化学平衡的条件，我们知道了如何利用正逆反应速率是否相等来判断可逆反应是否达到平衡状态，知道了改变影响平衡的一个条件，平衡移动的方向以及移动后相关量的变化。
今天我们来探讨对于同一可逆反应的几种平衡状态之间的比较。
示例：T、V相等 2SO2+O2 2SO3（g）① 3mol 1mol 0② 1mol 0 2mol指出：①、②所达到的平衡状态中SO2、O2、SO3的百分含量均相等一、等效平衡的定义一定条件下，同一可逆反应所达到的几种平衡状态，若平衡时各对应组分的百分含量相同，我们说这几种平衡状态等效。
转入：对于同一可逆反应，有哪些情况可以使最终的平衡状态等效呢？二、平衡等效的几种常见类型讲述：我们刚才所提到的示例就是一种非常常见的类型。
为什么①、②所达到的平衡状态会等效呢？如果我们将②中2mol SO3按照化学方程式计量数之比换算到左边，发现与①的起始投入量完全相同。
结论1：在等温等容的条件下，对于同一可逆反应，将起始时的加入量换算到方程式某一边后各物质的物质的量相同，则所达到的平衡状态等效。
设问：按照结论1，在同温同压下，我们还有哪些起始的充入方式可以使最终φ（S03）= a呢？学生思考，回答，可列出多组答案。
设问：若将三者的起始的物质的量设为x mol、y mol、z mol，x、y、z应满足什么关系呢？学生思考，得出结果：x+z=3 y+z/2=1催化剂转入：在这种条件下所达到的多种平衡状态，除相同组分的含量对应相等外，其他量之间又是什么关系呢？拿出表格，学生思考、回答。
《第三节 化学平衡——等效平衡、图像》专题学案
《第三节 化学平衡——等效平衡》专题学案一、原理在一定条件下（恒温、恒容或恒温、恒压），只有起始加入物质不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。
即相同条件下进行的可逆反应，不论从正反应开始，还是从逆反应开始，抑或正、逆反应同时开始，都可以建立相同的平衡，这些平衡互称等效平衡。
二、判定以可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例 ㈠、在恒温、恒容条件下1、若m+n ≠p+q ,把所给物质按照化学计量系数完全转化为参照平衡的初始状态，对应物质的物质的量（或浓度）相等，就可以达到相同的平衡状态。
练习① 在一个固定容积的密闭容器中，加入mmol 的A ，nmol 的B ，发生以下反应：mA(g)+nB(g) pC(g),平衡时C 的浓度为wmol ／L,若保持容积和温度不变，起始时加入amolA,bmolB,cmolC.使平衡后C 的浓度仍为wmol ／L,则a,b,c 必须满足的关系是（ ）A 、a:b:c ＝m:n:pB 、a:b ＝m:n,c ＋ap ／m ＝pC 、mc ／p ＋a ═m ,b ＋nc ／p ＝nD 、a ＝m ／3,b ＝n/3,c ＝2p/3练习② 在t ℃条件下，向一密闭容器中放入1molA 和1molB,发生以下反应：A （s ）＋B(g) C(g)＋2D(g),平衡时C 的质量分数为m ﹪, 保持容积和温度不变,若按以下配比将物质放入容器中，达到平衡时C 的质量分数仍为m ﹪的是（ ）A 、2molA ＋1molB B 、2molD ＋1molA ＋1molB ＋1molCC 、1molC ＋2molD D 、1molC ＋1molD练习③ 将2molSO 2和2molSO 3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生以下反应：2SO 2＋O 2 2SO 3，达到平衡时SO 3为nmol. 相同条件下分别按下列配比在容积相同的容器中放入起始物质，分别到平衡时SO 3物质的量大于nmol 的是（ ）A 、2molSO 2＋1molO 2B 、4mol SO 2＋1molO 2＋1molSO 3C 、3molSO 2＋1molSO 3D 、2mol SO 2＋1molO 2＋2molSO 3练习④ 在一定温度下，把4mol 气体A 和5mol 气体B 通入一个固定容积的密闭容器中，发生以下反应：4A （g ）＋5B(g) 4C(g)＋6D(g),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.现在在该容器中维持温度不变,令a,b,c,d 分别代表初始加入的A,B,C,D 的物质的量(mol),如果a,b,c,d 取不同的数值,它们必须满足一定的关系才能保证达到平衡时,反应混合物中几种物质的体积分数仍跟上述平衡完全相同.请填写下列空白.⑴若a ＝0, b ＝0,则c ＝ ；d ＝ ;⑵若a ＝1，则b= , c ＝ ；d ＝ ;⑶a,b,c,d 取值必须满足的一般条件是（请用方程式表示，其中一个只含a 和c,另一个只含b 和c ）催化剂 高温高压2、若m+n＝p+q，把所给物质按照化学计量系数完全转化为参照平衡的初始状态，对应质的物质的量之比相等，就可以达到相同的平衡状态。
教学设计4：2.3.5化学平衡图像、等效平衡
课题第5课时化学平衡图像
教学目标1、掌握化学平衡图像的分析方法。
2、掌握化学平衡计算的一般思路。
重点难点重点：掌握化学平衡计算的一般思路难点：化学平衡图像的分析方法
教学
用具
无
教学主线复习提问化学平衡移动的结果的变化化学平衡图像题的分析方法化学平衡的计算巩固练习。
教学过程
[复习]
1、改变P或T对化学平衡是如何移动的？
2、化学平衡移动与反应物转化率的关系如何?
[引入]
上节课我们复习了影响化学平衡的外界条件，这节课我们来上一节习题课。
[重点解读]
二、化学图像的分析方法
1、方法与思路
（1）看懂图像：一看面、线、点；二看是否需要作辅助线；三看定量图像中的量的变化。
（2）联想规律：即外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
复习旧知识，为新课作铺垫。
明确学习目标
检查学生作业情况
（3）做出判断。
2、类型
（1）T或P对平衡的影响，固定T或P做垂线。
（2）有时间因素的图像，先找平衡点，再作分析。
（3）隐含时间的温度对反应过程的影响，先找第一个平衡点。
(4)不同温度下的平衡曲线图像强调重点夯实基础
强调易错点
—3—。
《化学平衡图像等效平衡》
1.化学平衡图像题的分析思路：看图像，想规律，作判断。 解题技巧：先拐先平，定一议二。 2.恒温恒容，反应前后气体分子数不同，量相同，等效平衡；恒温恒容，反应前后气体分子 数相同，成比例，等效平衡；恒温恒压，任何气体的可逆反应，成比例，等效平衡。
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五莲中学高三化学学案【微专题】化学平衡图像 等效平衡 编制：厉宗阳 审核：刘艳霞
3 mol
2NH3 0 mol
② 0 mol
0 mol 2 mol
③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
④ 1 mol
3 mol 2 mol
2.若在恒温恒压条件下，按题 1 中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是________。
3.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是________。
bB(g) cC(g)在不同温度下(T1<T2)，压强(p)与混合气体中 C 的含量(C%)的关系图像如图所 示。根据图像回答下列问题：
①T1 为一条等温线，随着压强的增大，C%
动，a＋b
c。
，化学平衡逆向移
②在压强一定时(如 p3)，温度升高，C%
，化学平衡
移
动，正反应是
反应。
化学平衡图像题的分析方法 (1)无论是反应速率图像还是平衡图像，都要清楚纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系， 特别是与平衡移动原理相联系。 (2)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看 v 正、v 逆的相对大小；三看化学平衡移 动的方向。 (3)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。 (4)先拐先平：可逆反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在转化率—时间曲线中，先出现拐 点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。 (5)定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。 例 1 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应：2X(g) Y(g)， 温度 T1、T2 下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如图所 示： (1)该反应进行到 M 点时放出的热量________(填“>”或“<”)
化学平衡图像及等效平衡
练习3
右图表示在密闭容器中反应：2SO2+O2 2SO3+Q达到平衡时 ，由于条件改变而引起反应 速度和化学平衡的变化情况，ab过程中改变 的条件可能是 ；bc过程中改变的条件可能 是 ； 若增大压强时，反应速度变化情况 画在c—d处.
V正
V逆
升温
减小［SO3］
三、x% – t 图
x% （或用φ(C) 表示） 可以表 示反应物、生成物在反应体系中的 物质的量百分数（体积分数）、或 表示反应物的转化率等； t表示时间；
V
V正 V逆
A t
V正
V逆 D t
V正
B t
V正
C t
说明
上述图象的特点是有一速 率改变，随后正逆反应速率再 发生变化，直至两者相等建立 新的平衡。是改变某一物质浓 度而引起化学平衡移动的特征。
二、v – t 图
练习2
练习2
在密闭容器,一定条件下进行反应, mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过 程均如图所示,则对该反应叙述正确的是（BD ） A．正反应是吸热反应 B．逆反应是吸热反应 C．m+n>p+q D．m+n<p+q
例3：下列图线分别有哪些含义？
V V V V
V正 V逆 A
t
V正 V逆
V逆 V正
V逆 V正
t
B
t
C
D
t
A.升温时，正、逆反应速率均增大，但吸热反应方 向的速率增得更多，正反应为吸热反应； 或气体反应时增压，正逆反应速率均增大，但气体 体积大的增大得更多，正反应为气体缩小的反应。 C与A 正、逆相反。
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一、复习预习1、化学平衡移动原理的内容是什么2、影响平衡移动的外界因素有哪些二、知识讲解考点1等效平衡定义对同一可逆反应，在一定条件下（常见的为恒温恒容或恒温恒压），起始投料方式不同（从正、逆或中间等方向开始），若达到的化学平衡同种物质的百分含量均相同，这样的平衡状态互称为等效平衡。
考点2等效平衡的常见分类和状态以如下反应为例：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)（1）如果m+n≠p+q①恒温恒容：使用极限转化分析法，一边倒后相同起始物质的物质的量相等。
达到平衡后各物质浓度相等，百分含量相等，体积没变化，压强没有变化，达到平衡后正逆反应速率相同。
唯一不同的是根据投料方式的不同会导致反应热不同。
②恒温恒压：一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。
达到平衡后各物质浓度相等，百分含量相等，体积可有变化，压强没有变化，达到平衡后正逆反应速率相同。
根据投料的量和方式的不同会导致反应热不同。
（2）如果m+n = p+q③一边倒后相同起始物质的物质的量之比相等。
恒温恒压的话，达到平衡后体积未必相等；恒温恒容的话，除了体积相等，达到平衡后各物质浓度、压强、正逆反应速率都可能不同。
两种情况下反应热根据投料的量和方式的不同而不同。
比较见下表1.表1 反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的等效等效平等效反反投料和原平衡相比形成不对于反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，按照①、②、③的投料方式进行反应，（1）恒温恒容下，则所能达到等效平衡的状态为：①=②≠③。
③为①或②、④进行加压后的情况，对于这种△vg<0的情况,压强增大,平衡向正方向移动, N 2转化率升高。
（=③。
对于反应H 2(g) +I 2(g)2HI(g) 按照⑤、⑥、⑦、⑧的投料方式（⑤基于上面几种类型的建模过程，对照表1可进行分析能量变化等情况，再应用于解题。
三、例题精析【例题1】【题干】2.0molPCl 3和1.0molCl 2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应PCl 3(g) +Cl 2(g) PCl 5(g)，达到平衡时, PCl 5为0.4mol ，如果此时移走1.0molP Cl 3和0.5mol Cl 2,在相同温度下再达到平衡，PCl 5的物质的量为（ ）。
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化学平衡图像等效平衡
一化学平衡图像
1.对于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) AH<0
(1)增大C(N2),平衡向方向移动，N2的转化率，H2的转化率o
(2)增大压强，气体体积缩小，平衡向方向移动，N2、H?的转化率, N2、足的
百分含量，NH3的百分含量。
(3)升高温度，平衡向方向移动,、、皂的转化率, N2.H2的百分含量,
NH3的百分含量。
2.在2L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题：
n/mol
(1)横坐标表示反应过程中，纵坐标表示反应过程中O
(2)该反应的化学方程式是3A(g)+B(g) 2C(g)o
(3)在反应达2min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是担笠。
(4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2min)时的正反应速率是。
3.在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。
确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。
即“定一议二”原则。
解题过程中，可以作辅助线帮助分析。
例如反应oA(g)+/?B(g) c、C(g)在不同温度下(T}<T2)f压强与混合气体中C的含量(C%)
的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题：
(1)幻为一条等温线，随看压强的增大，C%,化学平衡移动，。
+人—c。
(2)在压强一•定时(如”3)，温度升高，C%，化学平衡移动，正反应是反应。
4.在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的Illi线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)［以aA(g) + dB(g) cC(g)为例］。
根据图像回答下列问题：
⑴图1中，温度亦及的大小关系是温度升高，C%(C的含量),化学平衡
逆向移动，正反应是反应。
(2)图2中，压强p】、p2的大小关系是,压强增大，C%(C的含量),化学平衡移动，a+b c o ［归纳总结］
化学平衡图像题的分析解答方法
(1)无论是反应速率图像还是平衡图像，都要清楚纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。
(2)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看。
正、。
逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
(3)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。
(4)先拐先平:可逆反应〃?A(g) + 〃B(g) pC(g) + gD(g),在转化率一时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡，这表示反应的温度高或压强大。
(5)定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。
二等效平衡
化学平衡的建立与反应途径无关，从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。
在一定条件
(恒温恒容或恒温恒压)下，对同一M逆反应，只有起始时加入物质的物质的量不同，而达到
化学平衡时，同种物质的有分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同，这样的平
衡称为等效平衡。
1.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是0
N2(g) + 3H2(g) 2NH3
① Imol3mol0mol @0mol0mol2mol (3)0.5mol 1.5mol 1 mol ④ Imol3mol2m()l
解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，转换后(按计量系数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的量相同。
因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不同的可逆反应有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡会移动，必须极值等量平衡才等效。
2.若在恒温恒压条件下，按题1中四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是3
解析恒温恒压条件下，若转换后(按计量系数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后两种物质的物质的量成倍数关系。
因为这种情况下压强不变，不管反应前后气体分子数是否改变，对可逆反应的平衡都没有影响，而成比例的增加反应物后体积膨胀，压强不变，所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。
3.在恒温恒容条件下，按下列四种情况分别建立平衡，其中为等效平衡的是
CO(g) + H2O(g) CO2(g)+ H2(g)
©2mol2mol0mol0inol ② 0mol0mol4mol4mol
@4mol4mol2mol2mol ④ 1 mol2moll mol2mol
解析恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，转换后(按计量系数换算成方程式同一边的物质)，反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效，且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。
因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应没有影响，而成比例的增加反应物，相当于加压，所以平衡不移动，只要极值等比则平衡等效。
［归纳总结］
等效平衡解题方法
解答等效平衡问题时，先看条件(恒温恒容或恒温恒压)，再看方程式反应前后气体分子数(相同或不同)，按“一边倒”转换比较。
(1)恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，要求极值等比。
(2)恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，要求极值等量。
(3)恒温恒压条件下，不管反应前后气体分子数是否改变，都只要求极值等比。