平衡移动气体体积分数的变化如何判断

可逆反应中平衡移动会导致体积分数变化,与我们的直觉有时候是背道而驰的

化学平衡移动气态反应物的体积分数

在《化学平衡》教学中，有些问题容易让人发晕，明明平衡是逆向移动，而平衡的支撑点却悄然向正向偏移，以致直觉与结论相悖。例如，

在一个恒温恒容的密闭容器里，充入2molSO2和1molO2，发生如下反应并建

立化学平衡：

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

若向该容器中再充入一定量SO3气体，当达到新平衡时，下列相关说法错误的是

（A）正、逆反应速率均比原平衡大 （B）SO2的体积分数比原平衡大 （C）混合气体的密度比原平衡大

（D）混合气体的平均相对分子质量比原平衡大 答案：B

【分析】依据勒夏特列原理，充入SO3气体，会使上述平衡逆向移动，使反应体系中SO2增多。这时，容易产生的直觉是——SO2的体积分数应比原平衡大。遗憾的是，最终的答案却告诉我们，新平衡时SO2的体积分数比原平衡小。

为什么直觉错了? 主要有两个原因：

一是对混合气体中某气体的体积分数如何确定没有正确理解；

二是将“平衡逆向移动会使SO2物质的量浓度增大”的推论错误延伸为“SO2

的体积分数增大”。

可逆反应中平衡移动会导致体积分数变化,与我们的直觉有时候是背道而驰的

我们先来了解，混

气体的等温变化1．气体的状态参量

一、气体压强的求法

选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件求压强．如图8－1－3甲所示，气缸截面积为S，活塞质量为M.在活塞上放置质量为m的铁块，设大气压强为p0，试求封闭气体的压强．

以活塞为研究对象，受力如图8－1－3乙所示．由平衡条件得：Mg＋mg＋p0S＝pS，即：?M＋m?gp＝p0＋. S1．液柱封闭气体

例1 如图8－1－4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？

图8－1－4

答案 65 cmHg 60 cmHg

解析 设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋h1)S＝p0S，

所以pA＝p0－h1＝(75－10)cmHg＝65 cmHg，

再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋h2)S＝pAS，所以pB＝pA－h2＝(65－5)cmHg

第六章 B 气体的压强与体积的关系

【教材分析】

本节是气体性质部分的第一节内容的第二课时，在第一课时中已学习了气体的状态参量和压强的计算，第二课时重点探究在等温情况下，一定质量的气体的压强与体积的关系，即波意尔定律，本节在探究过程中的经历和收获将为下一节：气体的压强与温度的关系、体积与温度的关系的探究做好全方位的铺垫，故这节课在整章知识中有承上启下的作用。

【学情分析】

1．高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象实验，情景来支持。

2．学生在初中时已学习过有关压强的概念、液体的压强、连通器等物理概念、物理模型，在高中阶段要定性猜想，利用DIS实验系统定量探究一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体的压强和体积的关系 【教学目标】 1、知识与技能

（1）能从分子动理论角度知道体积与压强的微观情景

（2）通过DIS实验采集数据、并对实验数据进行分析的过程，学会利用DIS系统研究气体不同参量之间的内在关系，提高应用信息技术进行物理实验，分析处理数据，归纳总结规律的能力

（3）理解玻意耳定律的内容，能运用玻意耳定律解释生活中的相关现象 2、过程与方法

（1）通过DIS实验进

气体的压强与体积的关系（一）

一、填空题

1．气体的状态参量是指、和。

2．水的沸点是100℃，用热力学温标表示为K。当水的温度从0℃升高到20℃时，用热力学温标表示其升高的温度为K。

3．通常温度是表示物体的物理量，从分子动理论观点看，温度是物体内部的标志。容器壁面积上受到的气体压力就是气体压强，气体对容器壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于容器中而产生的。

4．一根直玻璃管，用长为10 cm的水银柱封住一段空气柱，外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强，则管子竖直放置、开口向上时，管内空气柱的压强为cmHg；管子竖直放置、开口向下时，管内空气柱的压强为cmHg；管子与水平面成30°角放置、开口向下时，管内空气柱的压强为cmHg；管子与水平面成30°角放置、开口向上时，管内空气柱的压强为cmHg。

5．如图所示，各玻璃管内封闭的液体都是水银，水银密度为13.6×103kg/m3，外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强，两端水银面的高度差均为10cm，则各玻璃管内封闭气体A的压强分别为：

（1）pA＝ cmHg＝ Pa。 （2）pA＝ cmHg＝ Pa。 （3）pA＝ cmHg＝ Pa。 （4）pA＝

是

2.3查理定律和盖 吕萨克定律 查理定律和盖-吕萨克定律 查理定律和盖

是

演示实验: 演示实验:

实验结论: 实验结论: 一定质量的气体,保持体积不变,当温度升 一定质量的气体,保持体积不变, 高时,气体的压强增大;当温度降低时, 高时,气体的压强增大;当温度降低时,气体 的压强减小. 的压强减小.

是

一,探究等容过程

1, 实验探究 ,

实验设计(装置) 实验原理及步骤 数据处理 实验结论

2,查理定律:一定质量的某种气体, ,查理定律:一定质量的某种气体, 在体积不变的情况下,压强P与 在体积不变的情况下,压强 与热力学 温度T成正比 成正比. 温度 成正比.

是

二.查里定律的公式与图像

1.公式: 1.公式: 公式

T1 P1 = T2 P2

成立条件: 成立条件: (1)式中T1, T2必为热力学温标 , (2)一定质量的理想气体 (3)体积保持不变 公式还可表示为: 公式还可表示为: P

T

= C

式中C(恒量)与理想气体的质量和体积有关.

是

2,图像(P-T图像) 一定质量的气体的P—T图斜 ,图像( 图像) 一定质量的气体的P 图像

P P3 P2 P1

0

P1 T1 T2

线其延长线过原点. 线其延长线过原点.

P2

这条倾斜直线叫 做等容线 等容线. 等容线

《物质的量气体摩尔体积》教案；一、教学目标；1.认识摩尔是物质的量的基本单位，了解物质的量与；2.了解物质的量、摩尔质量、物质的质量、气体体积；3.知道固、液、气态物质的一些特性，了解影响物质；二、教学重点；1.物质的量及单位；摩尔质量的概念和有关摩尔质量；2.气体摩尔体积的应用；三、教学难点；1.物质的量及单位------摩尔；2.决定物质体积的因素；气体

《物质的量 气体摩尔体积》教案 一、教学目标

1.认识摩尔是物质的量的基本单位，了解物质的量与微观粒子之间的关系，了解摩尔质量的概念，了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，理解阿伏加德罗常数的涵义。

2.了解物质的量、摩尔质量、物质的质量、气体体积、气体摩尔体积之间的转换关系，并能用于进行简单的化学计算。

3.知道固、液、气态物质的一些特性，了解影响物质的体积的三大因素，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。

二、教学重点

1.物质的量及单位；摩尔质量的概念和有关摩尔质量的计算 2.气体摩尔体积的应用 三、教学难点

1.物质的量及单位------摩尔

2.决定物质体积的因素；气体摩尔体积 3.阿伏伽德罗定律 四、课程设计

（一）物质的量的概念和单位

【问题讨论】（1）一袋重量为1

气体摩尔体积（15min小测验）

1.当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是（ ）

A.分子直径的大小 B.分子间距的大小 C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少 2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（ ） A.相同物质的量的气体摩尔质量也相同 B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol -1 D.一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 3.在标准状况下，与12gH2的体积相等的是N2（ ）

A.质量为12g B.物质的量为6 mol C.体积为22.4L D.分子数为6.02×1023 4.下列说法正确的是（ ）

A.22.4L N2中一定含有阿伏加德罗常数各氮分子 B.在标准状况下，22.4LH2O的质量约为18g C.22gCO2与标准状况下11.2LHCl含有相同分子数

D.同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同 5.同温同压下，等质量的SO2和CO2的叙述正确的是（ ）

A.分子数之比1:1 B.密度之比16:11 C.密度之比11:16 D.体积之比16:11 6.在

高中化学必修1练习

化学计量：气体摩尔体积练习

1、下列叙述中,正确的是( )

A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22．4L．

B．1mol气体的体积若是22．4L,它必定处于标准状况． C．两种气体的物质的量之比等于其分子个数比．

D．标准状况下的气体摩尔体积实际上是阿伏加德罗定律的特例． 2、下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是 A．22．4 L任何气体的物质的量均为1 mol

B．非标准状况下，1 mol任何气体不可能占有22．4 L体积

C．0．1 mol H2、0．2 mol O2、0．3 mol N2和0．4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22．4 L D．标准状况下，1 mol水的体积是22．4 L

3、amolN2和amolCO2相比较，下列叙述中正确的是( ) A．同温同压下体积相等 B．密度相等 C．原子数相等 D．质量相等

4、同温、同压下决定气体体积的主要因素是 A．气体分子的直径 B．气体物质的量的多少 C．气体分子间的平均距离 D．气体分子的式量．

5、某气体

如何判断化学反应是否达到平衡

化学反应平衡是高中化学重要的基本理论,考点多,能力要求高,是每年高考都要涉及的内容。下面有途网小编就为大家整理了判断化学反应平衡状态的标准。

1、正逆反应速率相等，也就是v正=v逆对于这个标志的使用有注意两点：一是反应速率应有一正一逆，二是正逆反应速率相等。

2、各组分的物质的量浓度保持一定，也就是不再发生改变。

1、与v正=v逆等价的标志

1从物质的生成速率和消耗速率角度进行判断。对于同一物质，某物质的生成速率等于消耗速率;对于不同物质，速率之比等于化学反应方程式的系数之比，但必须是不同方向的化学反应速率。

2从同一时间物质的变化角度进行判断。对于同一物质，同一时间内，生成的物质的量等于消耗的物质的量;对于不同物质，同一时间内，生成的物质的量与消耗的物质的量之比等于化学反应方程式系数之比。

3从正逆反应速率的变化角度进行判断。正逆反应速率不再发生改变。

4从物质的微观变化角度进行判断。如从单位时间内化学键的变化情况、单位时间内电子得失情况的变化、单位时间内分子的变化情况等等。对反应N2+3H2?2NH3，当有3molH—H键断裂，同时有6molN—H键断裂，则该反应达到了化学平衡。

2、与各组分的物质的量

瓶装气体的基础知识——气体体积与温度、压力的关系

2004-5-29

瓶装气体的基础知识——气体体积与温度、压力的关系

气体的体积、温度、压力是确定气体状态的三个基本参数。要研究气体物理状态的变化，进行工程上的计算，就要研究这三个基本状态参数间的关系。而表示其三个基本状态参数间的数学关系式就是气体状态方程式，其方程式又有理想气体状态方程式和真实气体状态方程式之分。 一、理想气体状态方程式

所谓理想气体，是人们为了在研究气体状态方程式时，忽略气体某些性质对基本状态参数计算的影响，而提出的一种假想的气体。此种气体的假设条件为：1．气体分子本身不占有体积；2．气体分子间没有引力。当实际气体的压力很低、温度较高时，由于气体的密度很小，其分子本身所占的体积与气体的全部空间之比小到可以忽略不计，而气体分子间的作用力也由于分子间的距离较大亦可 忽略时，即可近似地作为理想气体进行计算。 前人曾总结出一些联系压力(P)、体积(V)、温度(T)和物质的量(n)之间关系的经验规律，现分述如下： 1，波义耳-马略特定律

波义耳—马略特定律可表述为：一定量的气体在等温时的容积(V)与压力