高二化学课件 2.2 《化学反应的限度—化学平衡》 （鲁科版选修4）.ppt

一定条件下的可逆反应，正反应和一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率逆反应的速率相等相等，反应混合物中各，反应混合物中各组分的浓度保持组分的浓度保持不变不变的状态。的状态。一、化学平衡状态1.定义：定义：V正正V逆逆0t1tVcAcB0t1tccC1、前提：、前提：处于密闭系统的可处于密闭系统的可逆逆反应；反应；2、条件、条件：正逆反应速率相：正逆反应速率相等等且不为零时才能达到且不为零时才能达到平衡状态；平衡状态；3、标志、标志：反应达平衡时混合物的百分组成固：反应达平衡时混合物的百分组成固定定（一定条件下反应达最大限度）；（一定条件下反应达最大限度）；4、化学平衡是、化学平衡是动动态平衡（反应仍在继续），改态平衡（反应仍在继续），改变变条件（引起正逆反应速率变化）即发生平衡移条件（引起正逆反应速率变化）即发生平衡移动；动；5、等效平衡：、等效平衡：反应的平衡状态与反应条件（浓反应的平衡状态与反应条件（浓度、温度、压强或体积）有关，度、温度、压强或体积）有关，与反应过程与反应过程（正向、逆向、一次加料、分次投料）（正向、逆向、一次加料、分次投料）无关无关。研究化学平衡及平衡移动的研究化学平衡及平衡移动的目的目的在在于选择适宜条件，使平衡向预期方向移动。于选择适宜条件，使平衡向预期方向移动。2.化学平衡的标志和特征：化学平衡的标志和特征：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)达到平衡的标志是达到平衡的标志是()A.C生成的速率和生成的速率和C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n mol A，同时生成，同时生成3n mol B C.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1:3:2AC例题例题题型题型1判断是否平衡判断是否平衡判断达到化学平衡状态的标准判断达到化学平衡状态的标准1、直接：、直接：v正正=v逆逆 化学键断裂化学键断裂=化学键生成化学键生成 各组分浓度保持不变各组分浓度保持不变 2、间接：、间接：（相关物理量恒定不变）（相关物理量恒定不变）压强压强 体系颜色体系颜色 混合气体的相对平均分子质量混合气体的相对平均分子质量 密度密度 在反应在反应mA+nB pC+qD达到平衡时，达到平衡时，3.化学平衡常数：化学平衡常数：K=c(A)mc(B)nc(C)pc(D)q一定条件下一定条件下v正正=v逆逆各组分的浓各组分的浓度保持一定度保持一定平衡平衡改变条件改变条件如改变浓度等如改变浓度等v正正 v逆逆各组分的浓各组分的浓度发生改变度发生改变平衡被破坏平衡被破坏新的条件下新的条件下一段时间后一段时间后v正正=v逆逆新的各组分浓新的各组分浓度又保持一定度又保持一定平衡平衡旧旧新新化学平衡的移动化学平衡的移动二、影响化学平衡的条件 (1)定义：定义：可逆反应中，旧化学平衡的破可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程。坏，新化学平衡的建立过程。1.化学平衡的移动化学平衡的移动 (2)原因：原因：外界条件改变引起正逆反应速外界条件改变引起正逆反应速率变化不同。率变化不同。(3)方向：方向：外界条件改变时，正逆反应外界条件改变时，正逆反应速率相对大小。速率相对大小。v正正 v逆逆(4)结果结果：反应混合物中反应混合物中各组分的各组分的体积体积分数分数等等发生改变。发生改变。结论结论 在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度增大反应物的浓度 减小生成物的浓度减小生成物的浓度平衡向着正反平衡向着正反应方向移动应方向移动应用应用 工业上采用增加低价廉成本的反应工业上采用增加低价廉成本的反应物浓度的方法使转化率增加。物浓度的方法使转化率增加。（1）浓度对化学平衡的影响）浓度对化学平衡的影响实验实验v正v逆v逆v正 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响tv加入加入C或或DA(g)+B(g)2C(g)+D(g)在其它条件不变的情况下，增大压强，平在其它条件不变的情况下，增大压强，平衡向着气体体积缩小的方向移动。衡向着气体体积缩小的方向移动。（2）压强对化学平衡的影响）压强对化学平衡的影响A(g)+B(g)2C(g)+D(g)v逆v正v逆v正v加加压压t实验实验结论结论注意注意 对于反应前后气体总体积相等对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；的反应，改变压强对平衡无影响；例：对如下平衡例：对如下平衡 A(g)B(g)2C(g)D(s)V正正V逆逆0t1t2V正正=V逆逆t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正正V逆逆0t1t2V正正=V逆逆t3减压对化学平衡的影响减压对化学平衡的影响 2NO2(g)N2O4(g)讨论讨论 A：当加压气体体积缩小时，混和气体：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于颜色先变深是由于 ，后后又逐渐变浅是由于又逐渐变浅是由于 ；B：当减压气体体积增大时，混和气体：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于颜色先变浅是由于 ，后又后又逐渐变深是由于逐渐变深是由于 。NO2浓度增大浓度增大 NO2浓度减小浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 对于反应对于反应2NO2(g)N2O4(g)试比较以下三种状态下的压强关系：试比较以下三种状态下的压强关系：改变压强前混和气体压强改变压强前混和气体压强P1；改变压强；改变压强后瞬时气体压强后瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后；改变压强达新平衡后混和气体压强混和气体压强P3；加压：加压：；减压：减压：。P2 P3 P1P1 P3 P2练习练习 在其它条件不变的情况下，温度升高，在其它条件不变的情况下，温度升高，会使平衡向着吸热反应的方向移动；温度会使平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低会使平衡向着放热方向移动降低会使平衡向着放热方向移动.(3)温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响tV正正V逆逆0t1t2V正正=V逆逆t3V正正=V逆逆V正正V逆逆平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态结论结论实验实验A(g)+B(g)C(g)+D(g)H 0 讨论讨论 对于反应对于反应2NO2(g)N2O4(g)H=-57kJ/mol 试比较以下三种状态下的温度关试比较以下三种状态下的温度关系：系：改变温度前混和气体温度改变温度前混和气体温度T1；改；改变温度后瞬时气体温度变温度后瞬时气体温度T2；改变温；改变温度达新平衡后混和气体温度度达新平衡后混和气体温度T3；升温：升温：；降温：降温：。T2 T3 T1T1 T3 T2t v加入催化剂加入催化剂v正v逆(4)催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响同等程度的增加正反应和逆反应的速率同等程度的增加正反应和逆反应的速率A(g)+B(g)C(g)+D(g)H 0 化学反应化学反应速率变化速率变化增大反应物增大反应物A 的浓度的浓度增大压强增大压强升高温度升高温度使用合适使用合适的催化剂的催化剂条件改变条件改变化学平衡化学平衡 移动移动平衡移动平衡移动 的结果的结果总结填表，得出规律：总结填表，得出规律：反应物反应物A浓浓度比度比条件改条件改变减小变减小气体分子数气体分子数减小方向减小方向压强压强-减小减小 吸热方向吸热方向无影响无影响温度温度-降低降低大大加快大大加快-V正正V逆逆同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全