教学目标
知识技能:掌握平衡计算的基本方法
过程与方法:培养学生分析、归纳、综合计算能力。
情感态度价值观:培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
重点:定性法、半定量法
难点:极端假设、过程假设。
教 学 过 程
教师活动
【讲述】化学平衡 计算是高考中的热点问题之一,此类试题,常把概念、基础知识融会在一起,具有知识联 系广、灵活度大、隐含条件多、概念性强、思维层次强的特点。为让同学们比较全面、快速掌握这部分知识习题的特殊解法或技巧,特对此类习题的典型解法进行了归纳、总结与提升。
【板书】一.平衡三段式法
这是解化学平衡计算题最基本的方法。具体步骤是:在方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积),再根据题意列式求解。
【例1】X、Y、Z为三种气体,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、 B、 C、 D、
解析:
X + 2Y 2Z
开: a b 0
△n: m 2m 2m
平: a -m b-2m 2m
依题意有:(a-m)+(b-2m)=2m,解得:m=(a+b)/5 ; Y的转化率= 。故应选B。
【板书】二.极端假设法(极值法)
【例2】在密闭容器中进行X(g)+ 4Y2(g) 2Z2(g)+ 3Q2(g)的反应中,其中X2、Y2 、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是( )
A、c(X2)= 0.15mol/L B、c(Y2)= 0.9mol/L C、c(Z2)= 0.3mol/L D、c(Q2)= 0.6mol/L[来
解析:假设正 向进行到底时,则生成物c(Z2)= 0.4mol/L、c(Q2)= 0.6mol/L,但此反应实为可逆反应,由此可推知:c(Z2)= 0.3mol/L可能,c(Q2)= 0.6mol/L是不可能的。
又假设反应向逆反应方向进行到底时,则反应物c(X2)= 0.2mol/L、c(Y2)= 0.8mol/L,同时由于该反应的可逆性,故c(X2)= 0.15mol/L可能,而c(Y2)= 0.9mol/L是不可能的。综上所述,该题正确答案是BD。
【板书】三.差量法
差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。
【例3】(2005年广州试题)在一定温度下,在密闭的恒容容器中发生如下反应:
2A(g)= 2B(g)+C(g)若开始只充入2molA气体,达平衡时,测得混合气体的压强比反应前增大了20%,则平衡时A的体积分数为( )
A、60% B、50% C、70% D、40%
解析:定容条件下,气体的压强与物质的量成正比,因此气体的物质的量增多了2molⅹ20%=0.4mol
2A(g)= 2B(g)+C(g) △n
0.8 mol 0.8mol .4mol 0.4mol 即:平衡时n(A)=2-0.8=1.2mol 故A的体积分数为50%
四.守恒法
【例4】a mol N2与b mol H2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了c mol NH3,则NH3在平衡体系中质量分数为( )
解析:由质量守恒定律可知:在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N2和H2混合气的总质量。即NH3在平衡体系中的质量分数为 。故本题应选B。