【创新设计】2011届高考化学一轮复习 第2节 化学平衡课件 大纲人教版.ppt
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1、第九章化学反应速率 化学平衡 第二节 化学平衡复习目标展示复习目标展示1.了解化学反应的可逆性。了解化学反应的可逆性。2.理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。3.理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。化学平衡移动的影响。4.掌握等效平衡规律及其应用。掌握等效平衡规律及其应用。知识点知识点1 可逆反应及平衡状态的建立可逆反应及平衡状态的建立问题问题1:怎样理解平衡状态的建立过程:怎样理解平衡状态的建立过程?1可逆反应可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向定
2、义:在相同条件下,既能向 方向进行,同时方向进行,同时 又能向又能向 方向进行的反应。方向进行的反应。 (2)特点:特点:同时性;同时性;双向性;双向性;共存性,即反应物与生共存性,即反应物与生 成物成物 存在,反应物的转化率存在,反应物的转化率 100%。2化学平衡状态化学平衡状态 (1)建立过程建立过程(同学之间讨论后描述同学之间讨论后描述) (2)本质:正反应速率本质:正反应速率 逆反应速率。逆反应速率。 (3)特征特征小于小于逆反应逆反应正反应正反应同时同时【思维延伸】【思维延伸】 (1)可逆反应达到平衡时,宏观速率可逆反应达到平衡时,宏观速率(从某反应物量的消耗或某从某反应物量的消耗
3、或某 生成物量的增加来计算生成物量的增加来计算)为零为零,此时各物质的浓度不一定相等、此时各物质的浓度不一定相等、 不一定与方程式的计量数成比例。不一定与方程式的计量数成比例。 (2)化学平衡的建立与途径无关,外界条件不变,物质的化学平衡的建立与途径无关,外界条件不变,物质的 用量相当,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开用量相当,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开 始始,或是从正、逆反应同时开始或是从正、逆反应同时开始,都可建立同一平衡状态。都可建立同一平衡状态。知识点知识点2 化学平衡移动化学平衡移动问题问题2:影响平衡移动的因素有哪些?这些因素怎样影响平衡:影响平衡移动的因素有哪些
4、?这些因素怎样影响平衡 状态的改变?状态的改变?3移动过程移动过程4化学平衡移动与反应速率的关系化学平衡移动与反应速率的关系 改变条件后改变条件后,向速率大的方向移动向速率大的方向移动,如:若如:若v正正v逆逆,则,则 向正反应方向移动。向正反应方向移动。5影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件 勒夏特列原理勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度如浓度、压强或温度 等等),平衡就向能够,平衡就向能够 的方向移动。的方向移动。 (1)浓度浓度 增大或减小反应体系中的某物质的浓度,化学平衡就会向增大或减小反应体系中的某物质的浓度,化学平衡就会向
5、 某物质浓度的方向移动。某物质浓度的方向移动。减弱这种改变减弱这种改变减小或增大减小或增大(4)催化剂催化剂加入催化剂能同等程度的加入催化剂能同等程度的 化学反应的正、逆反应速率,但化学反应的正、逆反应速率,但平衡平衡 。改变改变不移动不移动【思维延伸】【思维延伸】 (1)(1)转化率指的是可逆反应在一定条件下达到平衡状态时,消转化率指的是可逆反应在一定条件下达到平衡状态时,消耗的某反应物的量占该反应物起始量的百分率。耗的某反应物的量占该反应物起始量的百分率。(2)(2)产率指的是可逆反应在一定条件下达到平衡状态时,生成产率指的是可逆反应在一定条件下达到平衡状态时,生成某生成物的量占完全反应时
6、应该生成该生成物的量的百分率。某生成物的量占完全反应时应该生成该生成物的量的百分率。考点考点1 化学平衡的标志和判断化学平衡的标志和判断1绝对标志绝对标志 (1)v正正v逆逆02相对标志相对标志 (1)反应体系中总压强不随时间变化反应体系中总压强不随时间变化(适用于恒压条件下气适用于恒压条件下气 体反应中前后体积不等的反应体反应中前后体积不等的反应)。 (2)混合气体的密度不随时间变化混合气体的密度不随时间变化(适用于恒压条件下反应适用于恒压条件下反应 前后气体体积不等且无固、液参与或生成的反应前后气体体积不等且无固、液参与或生成的反应)。要点深化要点深化(1)(1)把密度作为标准判断是否达平
7、衡状态时,要依据公式把密度作为标准判断是否达平衡状态时,要依据公式 视具体分析。视具体分析。(2)(2)反应体系中各物质的物质的量反应体系中各物质的物质的量( (或分子数或分子数) )之比等于方程式中之比等于方程式中化学计量数之比不能作为判断依据。化学计量数之比不能作为判断依据。(3)(3)对于可逆反应对于可逆反应m mA(g)A(g)n nB(g)B(g)p pC(g)C(g)q qD(g)D(g)总体积、总压强或总物质的量一定时不一定达到平衡。总体积、总压强或总物质的量一定时不一定达到平衡。v v(A)(A)v v(B)(B)v v(C)(C)v v(D)(D)m mn np pq q时不
8、一定达到平衡。时不一定达到平衡。混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量 不变时不一定达到平衡。不变时不一定达到平衡。( (对于以上问题讨论时关键搞清楚对于以上问题讨论时关键搞清楚m mn n是否等于是否等于p pq q及反应的具及反应的具体条件体条件) )。()()mV气容【例【例1】 容积固定的密闭容器内发生反应容积固定的密闭容器内发生反应 X(g)2Y(g) 2Z(g);Ha kJ/mol(a0),若向密闭容器若向密闭容器 中通入中通入1 mol X和和2 mol Y,达平衡状态时达平衡状态时,吸收热量吸收热量b kJ,则下列则下列 判断正确的是判断正确的是 () A当当ab
9、0时,该反应达到化学平衡状态时,该反应达到化学平衡状态 B该反应达到化学平衡状态时,一定有该反应达到化学平衡状态时,一定有ab C当密闭容器内气体密度不再改变时,该反应达到化学平当密闭容器内气体密度不再改变时,该反应达到化学平 衡状态衡状态 D密闭容器中密闭容器中X和和Y的物质的量比为的物质的量比为1 2时,该反应达到时,该反应达到 化学平衡状态化学平衡状态 解析:解析:热化学方程式中的热化学方程式中的Ha kJ/mol,是指,是指1 mol X完完 全反应吸收热量全反应吸收热量a Kj,因为是可逆反应因为是可逆反应,达到化学平衡时达到化学平衡时 1 mol X和和2 mol Y不可能完全反应
10、不可能完全反应,所以一定有所以一定有ab,A错,错, B对。因为反应前后均是气体对。因为反应前后均是气体,气体总质量不变,且容器体积气体总质量不变,且容器体积 不变,故气体密度不再改变不能说明反应达到化学平衡状不变,故气体密度不再改变不能说明反应达到化学平衡状 态,态,C错。反应过程中错。反应过程中X和和Y的物质的量比始终是的物质的量比始终是1 2,D错。错。 答案:答案:B变式练习变式练习1(2010改编题改编题)在恒温、恒容条件下,发生反应:在恒温、恒容条件下,发生反应: 2A(g)B(g)C(s)3D(g),现分别从两条途径建立平衡。,现分别从两条途径建立平衡。 途径途径:从正反应开始,
11、:从正反应开始,A、B的起始物质的量分别为的起始物质的量分别为2 mol和和 1mol;途径;途径:从逆反应开始,:从逆反应开始,C、D的起始物质的量均为的起始物质的量均为6 mol,以下叙述正确的是,以下叙述正确的是() A达到平衡时,途径达到平衡时,途径的反应速率等于途径的反应速率等于途径的反应速率的反应速率 B、两条途径从反应开始到达到平衡状态的过程中,两条途径从反应开始到达到平衡状态的过程中, 体系的总压强始终保持不变体系的总压强始终保持不变C该反应达到平衡状态时,无论该反应达到平衡状态时,无论或或平衡体系中平衡体系中 c(A) c(B) c(D)2 1 3D最终达到平衡时,途径最终达
12、到平衡时,途径的体系内的体系内A的物质的量浓度小于途径的物质的量浓度小于途径 的体系内的体系内A的物质的量浓度的的物质的量浓度的2倍倍解析:解析:分析可逆反应的特点是一等体积且一种物质是固体的可逆反分析可逆反应的特点是一等体积且一种物质是固体的可逆反应,途径应,途径与途径与途径达到的平衡是等效平衡,从逆反应开始时,恒达到的平衡是等效平衡,从逆反应开始时,恒温恒容条件下通入温恒容条件下通入a mol D(a0)和一定量的和一定量的C达到的平衡与途径达到的平衡与途径达达到的平衡均是等效平衡;但达到平衡时途径到的平衡均是等效平衡;但达到平衡时途径的体系内的体系内A、B、D的的浓度是途径浓度是途径的体
13、系内的体系内A、B、D的浓度的的浓度的2倍,所以达到平衡时,途倍,所以达到平衡时,途径径的反应速率小于途径的反应速率小于途径的反应速率,故选项的反应速率,故选项A、D错误;该反应错误;该反应是气体分子数不变的反应,所以选项是气体分子数不变的反应,所以选项B正确;两平衡体系中正确;两平衡体系中c(A) c(B)一定是一定是2 1,但,但c(A) c(B) c(D)不一定是不一定是2 1 3,C项项错误。错误。答案答案:B考点考点2 等效平衡规律及应用等效平衡规律及应用1等效平衡等效平衡 (1)概念:化学平衡状态与条件息息相关,而与建立平衡的途概念:化学平衡状态与条件息息相关,而与建立平衡的途 径
14、无关。对于同一可逆反应,在一定条件径无关。对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒恒温恒容或恒温恒 压压)下,以不同投料方式下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从两个方向同即从正反应、逆反应或从两个方向同 时开始时开始)进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的 百分数百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数体积分数、物质的量分数或质量分数)相等相等,这样的化这样的化 学平衡即互称为等效平衡。切记的是组分的百分数相同,包学平衡即互称为等效平衡。切记的是组分的百分数相同,包 括体积分数、物质的量分数和质量分数,而不仅仅是指浓度括体积分数
15、、物质的量分数和质量分数,而不仅仅是指浓度 相同,因为同一组分浓度相同时其百分数不一定相等。相同,因为同一组分浓度相同时其百分数不一定相等。(2)提醒:等效平衡规律提醒:等效平衡规律在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应化学方程式的只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应化学方程式的化学计量数比换算成同一半边的物质的量与原平衡相同,则两平衡化学计量数比换算成同一半边的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。等效。在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,
16、在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物只要反应物(或生成物或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡的物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡等效。等效。在定温、定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按在定温、定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按可逆反应化学方程式的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质可逆反应化学方程式的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。 2等效平衡规律的应用等效平衡规律的应用 该规律结合平衡移动原理,讨论可逆反应在一定条件下进行
17、时,该规律结合平衡移动原理,讨论可逆反应在一定条件下进行时, 如何改变反应物的转化率或采取什么条件才可能改变某种反应的如何改变反应物的转化率或采取什么条件才可能改变某种反应的 转化率,尤其是与工业生产相联系的实际问题,更应该注意采取转化率,尤其是与工业生产相联系的实际问题,更应该注意采取 什么措施才能增大价值高的原料的利用率。什么措施才能增大价值高的原料的利用率。要点深化要点深化 (1)(1)对于对于A(g)A(g)2B(g)2B(g)3C(s)3C(s)3D(g)3D(g)的可逆反应,在恒温、恒的可逆反应,在恒温、恒 容条件下或在恒温、恒压条件下容条件下或在恒温、恒压条件下, ,投入投入a
18、a mol A mol A和和2 2a a mol B mol B建立的建立的 平衡状态平衡状态,与投入与投入x x mol D( mol D(保证保证C C充足充足)()(x x0)0)建立的平衡状态建立的平衡状态 等效。等效。 (2)(2)对于反应前后气体体积发生变化的反应,在恒温恒容条件下对于反应前后气体体积发生变化的反应,在恒温恒容条件下 的等效平衡就是等同平衡。的等效平衡就是等同平衡。【例【例2】 (全国高考题全国高考题)在一个固定体积的密闭容器中,保持一定在一个固定体积的密闭容器中,保持一定 温度,进行以下反应:温度,进行以下反应: H2(g)Br2(g) 2HBr(g),已知加入
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