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2014届高三化学一轮（精品）教案+学案+课件--难点突破之泛等效平衡与能量变化结合的考题全析

※基本信息※
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※资料简介※
2014届高三化学一轮（精品）教案：难点突破之泛等效平衡与能量变化结合的考题全析
一、考情分析
普通高中课程标准提出，化学要有利于学生形成严谨求实的科学态度；选修4《化学反应原理》要求学生探索化学反应的规律及其应用，描述化学平衡建立的过程，探究并解释温度、浓度和压强对化学平衡的影响，认识化学反应中能量转化的基本规律。
在大学、中学教材并没有“等效平衡”的概念，但是称之为中学化学界的“化学思维的塔尖”却不为过。不少教师不惜额外花上3，4节课，只为让基础相对扎实的学生在解答化学平衡问题时“一览众山小”。这种独立的分析方法在爱创新的高考题中遇到了挑战，“化学平衡与能量变化”的综合考题渐成气候，如2013年高考的四川6题、山东12题、上海20题、江苏15题等。下面就教学实践谈谈 “泛等效平衡与能量变化”结合的问题的解析模型和方法。

二、等效平衡相关内涵剖析
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。
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+q
①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+q
③一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
表1 反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的等效平衡状态分析表ks5u
等效平衡效果等效平衡分类反应分类反应条件（恒温）投料方式（一边倒后，相同物质）和原平衡相比形成不等效平衡的单一条件
     浓度压强正逆反应速率体积反应热
同种物质的百分含量相同 “一模一样” （1）①，②
m+n≠ p+q ①
恒容必须物质的量相等相等
相等
根据投料方式的不同而不同 T变化，平衡移动。P和C变化，则看Q/K=1与否，不等则平衡发生移动
“比例相同”   ②
恒压物质的量之比相等即可  未必
相等根据投料的量和方式的不同而不同
  （2）③ m+n= p+q
    恒容  未必相等可同等程度变化相等
3、等效平衡解题建模过程
对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(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, N2转化率升高。
（2）恒温恒压下，则所能达到等效平衡的状态为：①=②=③。

对于反应H2(g) +I2(g) 2HI(g) 按照⑤、⑥、⑦、⑧的投料方式进行反应，
（3）恒温恒容下、恒温恒压下，则所能达到等效平衡的状态为：⑤=⑥=⑦=⑧。

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、典例阐释
1、建立等效平衡参照系，解答泛等效平衡题
【例1（母题）】（人教版选修4P32.8）2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应PCl3(g) +Cl2(g) PCl5(g)，达到平衡时, PCl5为0.4mol，如果此时移走1.0molP Cl3和0.5mol Cl2,在相同温度下再达到平衡，PCl5的物质的量为（）。
A. 0.4mol               B. 0.2mol
C. 小于0.2mol          D. 大于0.2mol，小于0.4mol
解析：此题属于恒温恒容
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