人教版化学选修四2.3《化学平衡》ppt课件.ppt
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1、第二节 化学平衡第一课时,阅读课本37-38页:1、化学平衡主要研究的对象是什么?2、什么样的反应是可逆反应?3、以蔗糖的溶解为例,说明溶解平衡状态是怎么样建立的?,一、化学平衡的建立,例:蔗糖溶于水,当V溶解=V结晶:溶质达到溶解平衡,溶液饱和。,溶解平衡是一个动态平衡。,结论:,例:某 1L密闭容器中,一定温度下,CO与H2O反应:,n(CO)=0.01mol,n(H2O)=0.01mol:,起 始:0.01 0.01 0 0,平 衡:0.005 0.005 0.005 0.005,思考:反应是否已经停止进行?,V(正),V(正)=V(逆),V(正):物质的消耗速率V(逆):物质的生成速率
2、,t1,0.01,t1时浓度,0.01,初始浓度,(mol/L),实验事实,0.005 0.005 0.005 0.005,0.01,t2时浓度,0.01,初始浓度,(mol/L),0.005 0.005 0.005 0.005,0 0,化学平衡的建立与途径无关,结论:,二、化学平衡状态,1、概念:,在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,.从正或逆反应开始,都可达到平衡状态。,等:,2、特征:,V正=V逆,逆:,.可逆反应,,V正=V逆 0,动:,动态平衡,各组分的浓度保持不变,各组分的质量分数不变。,定:,变:,化学平衡状态是在一定条件下建
3、立的,当条件改变时,化学平衡将被破坏,在新的条件下建立新的化学平衡。,三、本质:,V正=V逆 0,练习:,1.可逆反应达到平衡的主要特征是(),A.反应停止了,B.正、逆反应的速率均为零,D.正、逆反应的速率相等,C.正、逆反应还在进行,D,2.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应下列不正确的是(),A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零,B.随着反应的进行,正反应的速率逐渐减少,最后为零,C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变,D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变,B,、速率:,直接标志,四、平衡状态的标志:,v正=v逆,保持不变,、含量:,各物质的
4、物质的量,物质的量浓度 不随时间的延长而改变。,间接标志,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均分子量 不随时间的延长而改变。,不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平衡状态的标志,取决于该物理量在平衡前、后是否发生变化。若是则可;否则,不行。,注意:,平衡状态的判断,正、逆反应速率的关系1)在单位时间内消耗了 m mol A,同时生成了m mol A;2)在单位时间内消耗了 n mol B,同时消耗了p mol C;3)v(A)v(B)v(C)v(D)=m n p q;4)在单位时间内生成了 n mol B,同时消耗了q mol D。,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),
5、v正v逆,平衡,v正v逆,平衡,未达到平衡时也符合此关系,均指v逆,不一定平衡,(一正一负,符合系数),平衡状态的判断,恒温、恒容时,压强:1)m+n p+q 时,压强保持不变2)m+n p+q 时,压强保持不变混合气体的平均相对分子质量(Mr)1)m+n p+q 时,Mr一定2)m+n p+q 时,Mr一定,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡,不一定,平衡,不一定,(“变”的不变),平衡状态的判断,1)其它条件不变时,如体系的温度一定2)体系的颜色不再变化3)体系的密度一定,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡,不一定,平衡,3.在一定条件下,可逆反应:2 A
6、B+3 C,在下列四种状态时属于平衡状态的是()正反应速率 逆反应速率 A.v(A)=2 mol/(Ls)v(A)=2 mol/(Ls)B.v(A)=2 mol/(Ls)v(B)=1.5 mol/(Ls)C.v(A)=2 mol/(Ls)v(B)=2 mol/(Ls)D.v(A)=60 mol/(Lmin)v(C)=1.5 mol/(Ls),AD,4.可逆反应N23H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2),C
7、,5.一定温度下,反应A(g)B(g)2C(g)D(g)达到平衡的标志是(),A.单位时间内反应nmolA的同时生成nmol的D,C.容器内的总压强不随时间的变化而变化,B.单位时间内生成2nmolC的同时生成nmol的B,D.单位时间内生成nmolA的同时生成nmol的B,BC,6.反应:2SO2+O2 SO3正反应是放热反应,达到平衡状态时,下列说法中正确的是(),A.容器内压强不随时间变化B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2:1:2C.SO2和O2不再化合成SO3D.使用催化剂V正、V逆都发生变化,但变化的倍数相等,AD,7.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再改变时,表明
8、反应:A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是()A、混合气体的压强 B、混合气体的密度 C、气体的平均相对分子质量 D、气体的总物质的量,若A为气体,则选(),BC,ACD,若改为A(g)+B(g)C(g)+D(g),则选(),无,小结,1、化学平衡状态的定义,前提条件,实质,标志,2、化学平衡状态的特征,逆、动、等、定、变、同,3、达到平衡状态的标志,(1)V正 V逆,(2)各组分的含量不变,(一正一负,符合系数),(“变”的不变),第二课时,【复习】化学平衡状态的定义:(化学反应的限度)一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,化
9、学平衡的特征:逆等动定变,可逆反应(或可逆过程)V正=V逆(用同一物质浓度表示)动态平衡。(V正=V逆0)平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定)条件改变,平衡发生改变,强调在平衡状态时存在的(1)现象与本质:V正=V逆是达到平衡状态的本质,各组成成分的含量不变为表面现象;(2)动与静:正反应和逆反应不断进行,而各组分的含量保持不变;(3)内因和外因:条件改变时,V正V逆,平衡被打破,外界条件一定时,V正=V逆,平衡建立。,课前练习,在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()C生成的速率与C分解的速率相等;单位时间内生成mmolA,同时生成3mmolB;A、B、C
10、的浓度不再变化;A、B、C的分子数之比为1:3:2;单位时间内生成3mmolB,同时生成2mmolC;容器内的总压强不随时间变化 A、B、C、D、全部,A,(1)混合气体的颜色不再改变(),(2)混合气体的平均相对分子质量不变(),(3)混合气体的密度不变(),(4)混合气体的压强不变(),(5)单位时间内消耗2nmolNO2的同时 生成2nmolO2(),(6)O2气体的物质的量浓度不变(),课前练习,可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间,三、化学平衡的移
11、动,1、化学平衡移动的定义:,研究对象,本质原因,平衡v 正=v 逆,改变条件,速率不变:平衡不移动,速率改变,程度相同(v 正=v 逆):平衡不移动,程度不同,v 正 v 逆,平衡向正反应方向移动,v 正 v 逆,平衡向逆反应方向移动,2、化学平衡移动方向的判断:,浓 度,温 度,压 强,催化剂,也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢?,【思考与交流】,有哪些条件能改变化学平衡呢?,滴加310滴浓硫酸,滴加1020滴NaOH,溶液橙色加深,溶液黄色加深,结论:,增加生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。,3、影响化学平衡的条件,(1)浓度对化学平衡的影响,实
12、验25,分析过程:,实验26,Fe3 3SCN Fe(SCN)3,红色变深,红色变深,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,产生红褐色沉淀,溶液红色变浅,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,(红色),向盛有4滴 FeCl3溶液的试管中加入2滴KSCN溶液,溶液呈红色。,分析过程:,在其他条件不变的情况下:增大反应物浓度或 减小生成物浓度 增大生成物浓度或 减小反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动,化学平衡向逆反应方向移动,【结论】,引起v正 v逆,引起v正 v逆,t2,V正=V逆,V逆,V,正,t3,V正=V逆,V正,V逆,t1,V(molL-1S-1),0,平衡状态,平衡状态,增大反应
13、物浓度,速率-时间关系图:,增加任何一种反应物的浓度,V正 V逆,平衡向正反应方向移动,【图像分析】,t2,V正=V逆,V逆,V,正,t3,V正=V逆,V正,V逆,t1,V(molL-1S-1),0,平衡状态,平衡状态,减小反应物浓度,速率-时间关系图:,当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?,减少任何一种反应物的浓度,V正 V逆,平衡向逆反应方向移动,学评P50,平衡正向移动,平衡逆向移动,【图像分析】,减小生成物浓度,增大生成物浓度,【图像分析】,引起V正 V逆,引起V逆 V正,由以上四图可以得出结论:,1)改变反应物浓度瞬间,只能改变正反应速率 改变生成物浓度瞬间,只能改变逆反应速率
14、,2)改变浓度瞬间 若v(正)v(逆),平衡向正反应方向移动 若v(逆)v(正),平衡向逆反应方向移动,3)新旧平衡速率比较:增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率 减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率,应用:,增大成本较低的反应物的浓度,提高成本较高的原料的转化率。,思考:,可逆反应 H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?()增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H2浓度 改变条件后能使CO浓度有何变化?,强调:气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化,纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变,化学平衡不移动,三、温度对化学平衡的影响,【探
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