化学选修四化学平衡状态优秀课件.ppt

化学选修四 化学平衡状态第1页，本讲稿共19页一碗水里放很多糖，会出现什么情况？一碗水里放很多糖，会出现什么情况？具有化学反应限度的反应也总会出现一个平衡具有化学反应限度的反应也总会出现一个平衡状态状态溶解平衡状态溶解平衡状态第2页，本讲稿共19页高炉炼铁的主要反应为：高炉炼铁的主要反应为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的CO。100多年多年前，人们曾认为这是由于前，人们曾认为这是由于 CO与铁矿石接触时间不够的与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，缘故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长以延长 CO和和Fe2O3的接触时间，结果尾气中的接触时间，结果尾气中CO的含量的含量并未减少。你知道这是为什么吗？并未减少。你知道这是为什么吗？高温高温（1）为什么炼铁高炉中：）为什么炼铁高炉中：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2的反应不能进行的完全？的反应不能进行的完全？（2）为什么延长）为什么延长 CO和和Fe2O3的接触时间不能减少的接触时间不能减少尾气尾气中中CO的含量？的含量？高温高温第3页，本讲稿共19页在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进行既能向正反应方向进行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应又能向逆反应方向进行的反应不能进行完全（即转化率不能进行完全（即转化率100）用用“”一、可逆反应一、可逆反应1、定义：、定义：2、表示方法：、表示方法：3、特征：、特征：反应物与生成物共存反应物与生成物共存Cl2+H2O HCl+HClO2SO2+O2 2SO33H2+N2 2NH3高温 高压催化剂催化剂例如：例如：第4页，本讲稿共19页1.1.下列为可逆反应的是下列为可逆反应的是 （）A.A.氢气与氧气点燃可化合成水氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气水电解可生成氢气 和氧气和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。因此氢气与氧气的反应是可逆反应。B.B.氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵化铵C.C.合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总 是达不到百分百。是达不到百分百。D.D.乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热的反应乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热的反应CD第5页，本讲稿共19页2.在一定条件下，向一固定容积的容器中投入在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2mol NO2进行反应：进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得，一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能是的物质的量可能是 （）A.2 mol NO、0.75 mol O2 B.1 mol NO2、1.2 mol NO C.2 mol NO D.0.7 mol O2D3、当可逆反应、当可逆反应2SO2+O2 2SO3达平衡时达平衡时,通入通入18O2,再次平衡时再次平衡时,18O存在于存在于 （）A.SO3 O2 B.SO2 SO3 C.SO2 O2 D.SO2 O2 SO3D第6页，本讲稿共19页1、反应刚开始时：、反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 生生成物浓度为成物浓度为，逆反应速率为，逆反应速率为最大最大最大最大00在反应在反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01molCO和和0.01mol H2O(g)通入通入1L密闭容密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变器中，反应一段时间后，各物质浓度不变催化剂催化剂高温高压高温高压2、反应过程中：、反应过程中：反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 ，生成生成物浓度物浓度 ，逆反应速率，逆反应速率 。减小减小逐渐逐渐减小减小增大增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现：、一定时间后，必然出现：正反应速率逆反应速率正反应速率逆反应速率第7页，本讲稿共19页t1正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率v正正 v逆逆时间时间速速率率 这时，这时，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2反应生反应生成的成的CO、H2O的量，的量，反应仍在进行，但是四种物反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，处于动态平衡，这就是我质的浓度均保持不变，处于动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念们今天要重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态第8页，本讲稿共19页二、化学平衡状态二、化学平衡状态时间时间速速率率O v正正v逆逆t1时间时间浓浓度度Ot1反应物反应物生成物生成物第9页，本讲稿共19页1 1、概念、概念 指在指在指在指在一定条件一定条件一定条件一定条件下的下的下的下的可逆反应可逆反应可逆反应可逆反应里，里，里，里，正正正正反应和反应和反应和反应和逆逆逆逆反应的反应的反应的反应的速速速速率相等率相等率相等率相等，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的浓度浓度浓度浓度保持保持保持保持不变不变不变不变的状态。的状态。的状态。的状态。2 2、注注意意研究对象研究对象外界条件外界条件状态特征状态特征结果特征结果特征可逆反应可逆反应可逆反应可逆反应一定一定一定一定v正正=v逆逆 C(B)不变不变第10页，本讲稿共19页3、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征动动动动动态平衡：动态平衡：动态平衡：动态平衡：v v(正正正正)0)0)0)0；v v(逆逆逆逆)0)0)0)0等等等等定定定定变变变变v v(正正正正)v v(逆逆逆逆)0)0)0)0c(B)c(B)或或或或 n(B)n(B)或或或或 (B)(B)一定一定一定一定条件改变条件改变条件改变条件改变平衡改变平衡改变平衡改变平衡改变逆逆逆逆化学平衡的研究对象是可逆反应化学平衡的研究对象是可逆反应化学平衡的研究对象是可逆反应化学平衡的研究对象是可逆反应第11页，本讲稿共19页(1)看能否得出看能否得出v正正=v逆逆4、化学平衡状态的标志、化学平衡状态的标志单位时间单位时间某一某一物质物质断裂断裂与与形成形成的化学的化学键的键的物质的量相等物质的量相等 同一种物质：同一种物质：该物质的该物质的消耗速率消耗速率等于它的等于它的生成速率生成速率；不同种物质：不同种物质：一物质的一物质的正反应速率正反应速率与另一物质的与另一物质的逆反逆反 应速率应速率之比等于方程式中的之比等于方程式中的系数之比系数之比；例如：例如：mA(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)(A正正)(B逆逆)=m n 从键的角度分析从键的角度分析:练习练习练习练习第12页，本讲稿共19页（2 2）看能否得出反应混合物中）看能否得出反应混合物中某一某一物质的含量物质的含量 保持不变保持不变含量：含量：浓度、质量、物质的量、体积、压强、浓度、质量、物质的量、体积、压强、体积分数、分压、颜色等体积分数、分压、颜色等若若反应往正方向反应往正方向或或逆方向进行时逆方向进行时气体的气体的P P总总 或或 n n总总 或或V V总总或或或或M M会发生改变会发生改变的，则当它们不变时就说明反应达到的，则当它们不变时就说明反应达到平衡；平衡；（3 3）看能否通过）看能否通过气体气体的的P P总总、n n总总、V V总总、M M的的 变化变化情况得出结论：情况得出结论：练习练习练习练习第13页，本讲稿共19页1、下列各关系中能说明反应、下列各关系中能说明反应N2+3H2 2NH3已达到已达到 平衡状态的是平衡状态的是（）A.3v正正(N2)=v逆逆(H2)B.v正正(N2)=v逆逆(NH3)C.2v正正(H2)=3v逆逆(NH3)D.v正正(N2)=3v逆逆(H2)AC第14页，本讲稿共19页A.单位时间内，生成单位时间内，生成molN2的同时生成的同时生成2molNH3B.单位时间内，消耗单位时间内，消耗molN2的同时生成的同时生成2molNH3C.1 1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键形成键形成D.1 1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键断裂键断裂2、下列说法可以证明反应、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡已达平衡 状态的是（状态的是（）AC第15页，本讲稿共19页3 3、在一定温度下，可逆反应：、在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A.AA.A生成的速率与生成的速率与C C分解的速率相等分解的速率相等 B.AB.A、B B、C C的浓度相等的浓度相等 C.C.单位时间生成单位时间生成n molA同时消耗同时消耗3n molB D.A D.A、B B、C C的分子数之比为的分子数之比为1 1：3 3：2 2C第16页，本讲稿共19页4.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生 变化时，表明反应变化时，表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（已达平衡状态的是（）A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.BC.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC第17页，本讲稿共19页练习练习:在一定温度下在一定温度下,下列叙述下列叙述不是不是可逆反应可逆反应A(A(气气)+3B()+3B(气气)2C()2C(气气)+2D()+2D(固固)达到平衡标志的是达到平衡标志的是 ()CC的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolA,amolA,同时生成同时生成3amolB 3amolB AA、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化A A、B B、C C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolA,amolA,同时生成同时生成 3amolB3amolBAA、B B、C C、D D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:21:3:2:2A.A.B.B.C.D.C.D.A第18页，本讲稿共19页（2）、化学平衡状态的判断平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡第19页，本讲稿共19页