【人教版】高中化学选修四:23《化学平衡》课件(1) (2).ppt
《【人教版】高中化学选修四:23《化学平衡》课件(1) (2).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【人教版】高中化学选修四:23《化学平衡》课件(1) (2).ppt(71页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡教师:黄端鸿一、什么是可逆反应?一、什么是可逆反应? 在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进既能向正反应方向进行行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应,叫叫做做可逆反应可逆反应。NH3H2ONH3H2O特点:特点:相同条件、同时反应、相同条件、同时反应、 反应物与生成物共存反应物与生成物共存例:例:思考:化学反应速率研究反应的快慢,研究一思考:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容?个化学反应还需要讨论哪些内容?还需要研究化学反应进行的程度问题二、什么
2、是饱和溶液?问题二、什么是饱和溶液? 在一定温度下,在一定量的溶剂里,不在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质这种溶质的饱和溶液。的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?过程完全停止了吗? 没有!没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面蔗糖表面扩散扩散到水中的速率到水中的速率与与溶解在水中的蔗溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面糖分子在蔗糖表面聚集聚集成为晶体的速率相等。成为晶体的速率相等。即:溶解速率即:溶解速率 = 结晶速率结晶速率 达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡
3、达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡那么,可逆反应的情那么,可逆反应的情况又怎样呢?况又怎样呢?此时产生了此时产生了“度度”(限度)(限度) 消耗量等消耗量等于生成量,量上不再变化于生成量,量上不再变化 在一定条件下,2mol SO2与1mol O2反应能否得到2mol SO3?不能,因这是个可逆反应,而可逆反应是不能进行到底的。故此对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么的问题。 开始时开始时c(CO) 、c(H2O)最大,最大,c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行随着反应的进行c(CO2) 、c(H2)逐渐增大逐渐增大 进行到一定程度,总有那么一刻,正反进行到一定程度,总有那么
4、一刻,正反应速率和逆反应速率的大小应速率和逆反应速率的大小不再变化不再变化 在容积为在容积为1L的密闭容器里,加的密闭容器里,加0.01molCO和和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2c(CO) 、c(H2O)逐渐减小逐渐减小V正正V逆逆且正反应速率且正反应速率=逆反应速率逆反应速率正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率相等相等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反应生成的反应生成的CO、H2O的量,的量, 反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡,这就是我们今天要持不变,达到动态平衡
5、,这就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态二、化学平衡状态:二、化学平衡状态: 1、定义:、定义:化学平衡状态,就是指在化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和一定条件下的可逆反应里,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。浓度保持不变的状态。强强调调三三点点前提条件前提条件:一定条件下的可逆反应一定条件下的可逆反应实质:实质: V正正 V逆逆0标志:标志:反应混合物中各组分的浓度反应混合物中各组分的浓度 保持不变的状态保持不变的状态2 2、化学平衡的特征、化学平衡的特征逆逆可
6、逆反应可逆反应等等V正正 V逆逆动动态平衡,反应没有停止V正正 V逆逆0定定各组分的浓度不变,含量一定各组分的浓度不变,含量一定变变条件改变,原平衡被破坏,在新的条件条件改变,原平衡被破坏,在新的条件 下建立新的平衡下建立新的平衡练习:练习:1.可逆反应达到平衡的主要特征是(可逆反应达到平衡的主要特征是( )A.反应停止了反应停止了 B.正、逆反应的速率均为零正、逆反应的速率均为零D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等C.正、逆反应还在进行正、逆反应还在进行 D2.在一定条件下,使在一定条件下,使NO和和O2在一密闭容器中进在一密闭容器中进行反应下列行反应下列不正确不正确的是(的是( )
7、A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零反应开始时,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,最后随着反应的进行,正反应的速率逐渐减少,最后为零为零C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变不变B3、判断反应达到平衡状态的标志、判断反应达到平衡状态的标志(1)V正正 V逆逆(2)各组分的含量不变)各组分的含量不变化学平衡到达的标志:化学平衡到达的标志: 以以xA+yB zC为例,化学平衡到达的为例,化学平衡到达的标志标志有
8、:有: V正正=V逆逆; VA耗耗=VA生生 VA耗耗:VC耗耗=x:z VB生生:VC生生=y:z VA耗耗:VB生生=x:y; 各物质的各物质的百分含量百分含量保持不变。保持不变。 混合气体的混合气体的总压、总体积、总物质的量总压、总体积、总物质的量不随时间不随时间 的改变而改变;的改变而改变;(x+yz 即反应前后系数不等即反应前后系数不等) 各各物质的浓度物质的浓度不随时间的改变而改变;不随时间的改变而改变; 各物质的各物质的物质的量物质的量不随时间的改变而改变;不随时间的改变而改变; 各气体的各气体的体积体积不随时间的改变而改变;不随时间的改变而改变; 反应体系的反应体系的颜色、温度
9、颜色、温度不再变化。不再变化。速率速率直接的直接的间接的间接的VA耗耗是指是指A物质的消耗速率物质的消耗速率,VB生生是指是指B物质的生成速率。物质的生成速率。 对于不同类型的可逆反应,某对于不同类型的可逆反应,某一一物理量不变物理量不变是否可作为平衡已到达是否可作为平衡已到达的标志,取决于该物理量在平衡到达的标志,取决于该物理量在平衡到达前后前后(反应过程中)是否发生(反应过程中)是否发生变化变化。若是若是变的变的则可;否则,不行。则可;否则,不行。(即(即“变变”的不变的不变则可)则可)注意注意!平衡状态的判断平衡状态的判断 混合物体系中各成分的含量混合物体系中各成分的含量 1)各物质的物
10、质的量或物质的量分数一定)各物质的物质的量或物质的量分数一定 2)各物质的质量或各物质的质量分数一定)各物质的质量或各物质的质量分数一定 3)各气体的体积或体积分数一定)各气体的体积或体积分数一定 4)总体积、总压强、总物质的量一定)总体积、总压强、总物质的量一定mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)平衡平衡不一定不一定平衡平衡平衡平衡平衡状态的判断平衡状态的判断 正、逆反应速率的关系正、逆反应速率的关系 1)在单位时间内消耗了)在单位时间内消耗了 m mol A,同时,同时生成了生成了m mol A; 2)在单位时间内消耗了)在单位时间内消耗了 n mol B,同时消,同时消耗了耗了
11、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)在单位时间内生成了 n mol B,同时消,同时消耗了耗了q mol D。mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)v正v逆 ,平衡平衡v正v逆 ,平衡平衡未达到平衡时也符合此关系均指v逆,不一定平衡平衡(一正一负,符合系数)(一正一负,符合系数)平衡状态的判断平衡状态的判断 恒温、恒容恒温、恒容时,压强:时,压强: 1)m+n p+q 时,压强保持不变时,压强保持不变 2)m+n p+q 时,压强保持不变时,压强保持不变 混合气体的平均相对分子质量(混合气体的平均相对分子
12、质量(Mr) 1)m+n p+q 时,时, Mr一定一定 2)m+n p+q 时,时, Mr一定一定mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定(“变变”的不变)的不变)平衡状态的判断平衡状态的判断 1)其它条件不变时,如体系的温度一定)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)体系的颜色不再变化 3)体系的密度一定)体系的密度一定mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)平衡平衡不一定不一定平衡平衡3.在一定条件下,可逆反应:2 A 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) =
13、 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) AD4.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 )C5.
14、一定温度下,反应一定温度下,反应A(g)B(g) 2C(g)D(g)达到平衡的标志是(达到平衡的标志是( )A.单位时间内反应单位时间内反应nmolA的同时生成的同时生成nmol的的DC.容器内的总压强不随时间的变化而变化容器内的总压强不随时间的变化而变化B.单位时间内生成单位时间内生成2nmolC的同时生成的同时生成nmol的的BD.单位时间内生成单位时间内生成nmolA的同时生成的同时生成nmol的的BBC6.反应:反应:2SO2+O2 SO3正反应是放热反正反应是放热反应,达到平衡状态时,下列说法中正确的是应,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容器内压强不
15、随时间变化B.SO2、O2、SO3的分子数之比是的分子数之比是2:1:2C.SO2和和O2不再化合成不再化合成SO3D.使用催化剂使用催化剂V正正、V逆逆都发生变化,但变化的都发生变化,但变化的倍数相等倍数相等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,表明反应:改变时,表明反应:A(s)2B(g) C(g)D(g)已达已达平衡的是平衡的是( ) A、混合气体的压强、混合气体的压强 B、混合气体的密度、混合气体的密度 C、气体的平均相对分子质量、气体的平均相对分子质量 D、气体的总物质的量、气体的总物质的量 若若A为气体,则选
16、为气体,则选( )BCACD若改为若改为A(g)+B(g) C(g)+D(g),则选,则选( )无无1、化学平衡状态的定义、化学平衡状态的定义前提条件实质实质标志标志2、化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变、同逆、动、等、定、变、同3、达到平衡状态的标志达到平衡状态的标志(1)V正正 V逆逆(2)各组分的含量不变)各组分的含量不变(一正一负,符合系数)(一正一负,符合系数)(“变变”的不变)的不变)【复习复习】化学平衡状态的定义化学平衡状态的定义:(化学反(化学反应的限度)应的限度)一定条件下,可逆反应里,正一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物反应速
17、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。中各组分的浓度保持不变的状态。v化学平衡的特征:化学平衡的特征:逆逆等等动动定定变变可逆反应(或可逆过程)可逆反应(或可逆过程)V正正 =V逆逆(用同一物质浓度表示用同一物质浓度表示)动态平衡动态平衡。 (V正正=V逆逆0)平衡时,各组分浓度、含量保持平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定)不变(恒定)条件改变,平衡发生改变条件改变,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
18、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。 课前练习课前练习 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)达到平达到平衡的标志是(衡的标志是( )C生成的速率与生成的速率与C分解的速率相等;分解的速率相等;单位时间内生成单位时间内生成mmolA,同时生成,同时生成3mmolB;A、B、C的浓度不再变化;的浓度不再变化;A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1:3:2;单位时间内生成单位时间内生成3mmolB,同时生成,同时生成2mmolC;容器内的总压强不随时间变化容器内的总压强不随时间变化 A、 B、 C、 D、全部、全部A(1)
19、混合气体的颜色不再改变)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()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)混合气体的密度不变 ( )(4)混合气体的压强不变)混合气体的压强不变 ( )(5)单位时间内消耗)单位时间内消耗2nmolNO2的同时的同时 生成生成2nmolO2 ( ) (6) O2气体的物质的量浓度不变气体的物质的量浓度不变 ( )在固定体积的的密闭容器中发生反应:在固定体积的的密闭容器中发生反应: (红棕色)红棕色)2NO2 2NO(无色)(无色)+ O2该反应达到平衡的标志是:该反应达到平衡的标志是:课前练习 可逆反应中,旧化学
20、平衡的破坏,新可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡化学平衡建立过程建立过程叫做化学平衡的移动。叫做化学平衡的移动。V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改变条件改变 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0一定时间一定时间三、化学平衡的移动1、化学平衡移动的定义:、化学平衡移动的定义:研究对象研究对象本质原因平衡平衡v 正正 = v 逆逆改变改变条件条件速率速率不变不变:平衡:平衡不不移动移动速率速率改变改变程度程度相同相同(v 正正 = v 逆逆):): 平衡平衡不不移动移动程度程度不不同同v v 正正 v v 逆逆,平衡平衡向向正正
21、反应方向移动反应方向移动v v 正正 v v 逆逆,平衡平衡向向逆逆反应方向移动反应方向移动2、化学平衡移动方向的判断:、化学平衡移动方向的判断:浓 度【回忆回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?化学反应速率温 度压 强催化剂也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢?也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢?【思考与交流思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢?有哪些条件能改变化学平衡呢?滴加310滴浓硫酸滴加1020滴NaOHCr2O72-(橙色)+H2O CrO42-(黄色)+2H+编编 号号步步 骤骤K2Cr2O7溶液溶液12滴加滴加310滴浓滴浓H2S
22、O4滴加滴加1020滴滴浓浓6mol/LNaOH溶液橙色加深溶液橙色加深溶液黄色加深溶液黄色加深结论:结论:增加增加生成物生成物浓度,平衡向浓度,平衡向逆逆反应方向移动。反应方向移动。减小减小生成物生成物浓度,平衡向浓度,平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。3、影响化学平衡的条件、影响化学平衡的条件(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25分析过程:分析过程:实验实验26 Fe3 3SCN Fe(SCN)3编号编号步骤步骤1滴加饱和滴加饱和FeCl3滴加滴加1mol/L KSCN现象现象结论结论1步骤步骤2滴加滴加NaOH溶液溶液滴加滴加NaOH溶液溶液现象现象结论结论2红
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版 化学平衡 【人教版】高中化学选修四:23化学平衡课件1 2 高中化学 选修 23 课件
限制150内