化学平衡经典课件ppt.ppt
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1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多【复习】可逆反应【复习】可逆反应 1.定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时,又能向逆反应方向进行的化学反应,叫做可逆反应。2.常见的可逆反应:常见的可逆反应:N2+H2;NH3+H2O;SO2+H2O;SO2+O2;Cl2+H2O;H2+I2;酯化化 寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.可逆反应的特点:正、逆反应均不能进行到底 反应中,体系各
2、组分浓度一定不为0 可逆反应具普遍性 化学反应不能完全进行到底,必然存在反应限度,这个限度是如何产生的呢?寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一、化学平衡的建立过程一、化学平衡的建立过程N2+3H2 2NH31mol3mol起:起:(1)反应开始,v正、v逆的值如何?(2)这一瞬间导致反应物和生成物的浓度如何变化?对下一刻的速率带来什么样的影响?(3)随反应的进行,反应物和生成物的浓度如何变?正、逆反应速率如何变?(4)如此进行下去,最终正、逆反应速率及各组分 的浓度将如何?v正正=v逆逆 化学平衡化学平衡寒假来临
3、,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一、化学平衡的建立过程一、化学平衡的建立过程N2+3H2 2NH31mol3mol起:起:t10 0vtv正正v逆逆v正正=v逆逆vt图图寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多二、化学平衡二、化学平衡1、概念:、概念:在外界条件不变的情况下,可逆反应进行到一定的程度时,v正=v逆,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到限度的状态,即化学平衡寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而
4、有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多2、化学平衡的特征:逆、等、动、定、变逆:研究的对象是可逆反应。动:等:v正正 v逆逆定:反应混合物各组分的浓度或质量保持一定。变:平衡状态下,条件改变时,平衡就会被破坏,并在新条件下建立新的平衡。v正正0;v逆逆 0寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多对于对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若若a+bc+d,混合物总物质的量,混合气体总压,混合物总物质的量,混合气体总压,混合气体平均分子量保持不变混合气体平均分子量保持不变 v正正 v逆逆 各组分的含量
5、保持不变各组分的含量保持不变.如如:各物质的物质的各物质的物质的量、各物质的物质的量浓度、体积分数、质量量、各物质的物质的量浓度、体积分数、质量分数、反应物的转化率。分数、反应物的转化率。-本质特征本质特征-外部特征外部特征若有颜色的气体参与或生成,颜色不再变化;若有颜色的气体参与或生成,颜色不再变化;若反应为放热或吸热反应,体系温度不变。若反应为放热或吸热反应,体系温度不变。3、达到化学平衡的标志:寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多mA(g)+nB(g)pC(g)思考:思考:对于该反应,下面各情况下是否能判断为
6、平衡对于该反应,下面各情况下是否能判断为平衡状态?状态?(1)体系中各组分的浓度不变)体系中各组分的浓度不变(2)当)当m+n不等于不等于p时,体系总压强不变时,体系总压强不变(3)当)当m+n等于等于p时,体系总压强不变时,体系总压强不变(4)当)当A有颜色(有颜色(B、C都无色)时,体系的颜色和都无色)时,体系的颜色和深浅不变深浅不变寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多例1.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是()A.H2(g)的消耗速率
7、与HI(g)的生成速率之比为21B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达平衡时,正、逆反应速率相等寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多例2、一定条件下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2 寒假来临,不少的高中毕业生和大
8、学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多例3、一定条件下,反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个NN键断裂的同时,有三个HH键形成 B、一个NN键断裂的同时,有三个HH键断裂 C、一个NN键断裂的同时,有六个NH键断裂 D、一个NN键断裂的同时,有六个NH键形成 寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多课堂练习课堂练习1.可逆反应:可逆反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在恒容密闭在恒容密闭容器中进行反应,达到平衡状态的标志是容器中进行反应,达到平衡状态的
9、标志是()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.反应物反应物HI的分解率的分解率 C.混合气体的颜色混合气体的颜色 D.混合气体的平均摩尔质量混合气体的平均摩尔质量B C寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多2.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)+D(s)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是:状态的标志是:_。a.C的生成速率与的生成速率与C的消耗速率相等的消耗速率相等b.单位时间内消耗单位时间内消耗3a mol B,同时生成
10、,同时生成2a mol Cc.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化d.反应物的转化率不再变化反应物的转化率不再变化e.混合气体的压强不再变化混合气体的压强不再变化f.(A)耗耗(B)耗耗(C)生生=1 3 2g.混合气体的密度不再变化混合气体的密度不再变化h.A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1322a、c、d、e、g寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不当下列物理量不再再发生生变化化时,表明表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达
11、平衡状已达平衡状态的是的是()A.混合气体的混合气体的压强强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物的物质的量的量浓度度 D.气体的气体的总物物质的量的量BC寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多4.H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志已经达到平衡状态的标志是是_。c(H2)=c(I2)=c(HI)时;时;c(H2)c(I2)c(HI)=112时;时;c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变;不再随时间而改变;单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成2n mo
12、l HI;单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成n mol I2;反应速率反应速率(H2)=(I2)=1/2(HI);一个一个HH键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个HI键断裂;键断裂;温度和体积一温度和体积一定时,容器内压强不再变化;定时,容器内压强不再变化;温度和体积一定时,温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化;混合气体的颜色不再变化;条件一定,混合气体条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化的平均相对分子质量不再变化 寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多三、平衡移动三、平衡移
13、动1、化学平衡状态的移动、化学平衡状态的移动(1)图示图示v正正=v逆逆条件条件改变改变化学平衡化学平衡1平衡破坏平衡破坏 v正正 v逆逆一定时一定时间后间后 v正正=v 逆逆化学平衡化学平衡2破坏旧平衡破坏旧平衡建立新平衡建立新平衡平衡移动平衡移动寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多三、平衡移动三、平衡移动1、化学平衡状态的移动、化学平衡状态的移动(2)定义定义 通过改变反应条件,而使平衡状态发生变化的现象,通过改变反应条件,而使平衡状态发生变化的现象,叫化学平衡状态的移动,简称平衡移动。叫化学平衡状态的移动,简
14、称平衡移动。寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多三、平衡移动三、平衡移动1、化学平衡状态的移动、化学平衡状态的移动(3)平衡移动方向平衡移动方向v正正=v逆逆条件条件改变改变化学平衡化学平衡 v正正、v逆逆 发生改变发生改变 v正正 v 逆逆 v 正正 v 逆逆平衡向正反平衡向正反应方向移动应方向移动 v 正正 P1),图形将如何改,图形将如何改变?变?HI%tP1P2注意注意:对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应,对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应,压强改变对正、逆反应速率改变倍数相同,因此,平压强改变
15、对正、逆反应速率改变倍数相同,因此,平衡不发生移动。压强的不同只改变了反应达平衡的时衡不发生移动。压强的不同只改变了反应达平衡的时间。间。思考:思考:向充有向充有N2、H2的反应器中加入氦气的反应器中加入氦气(1)若为恒温、恒容,通入氦气后平衡如何移动若为恒温、恒容,通入氦气后平衡如何移动?(2)若为恒温、恒压,通入氦气后平衡如何移动若为恒温、恒压,通入氦气后平衡如何移动?不移动不移动逆向移动逆向移动寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多练习练习1 一定质量的混合气体在密闭容器中发生如下一定质量的混合气体在密闭容器中
16、发生如下可逆反应:可逆反应:xA(g)+yB(g)zC(g)。达到平衡后,。达到平衡后,测得测得A(g)的浓度为的浓度为0.5 mol/L。当在恒温下将密闭容器。当在恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的的容积扩大到原来的2倍,再达到平衡后,测得倍,再达到平衡后,测得A(g)的的浓度为浓度为0.3 mol/L。则下列叙述正确的是。则下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 B.x+y zC.气体气体C的体积分数降低的体积分数降低 D.反应物反应物B的转化率提高的转化率提高BC寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒
17、假招工的陷阱很多 练习练习2 在体积可变的密闭容器中,反应:在体积可变的密闭容器中,反应:mA(g)+nB(s)pC(g)达达到到平平衡衡后后,压压缩缩容容器器的的体体积积,发发现现A的的转转化化率率随随之之降降低低。下下列列说说法法中中,正正确确的的是是()A.(m+n)必定小于必定小于p B.(m+n)必定大于必定大于pC.m必定小于必定小于p D.n必定大于必定大于pC寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 练习练习3 反反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),相同温,相同温度下,等量的度下,等量的
18、A和和B在不同在不同压强强下反下反应达到平衡,达到平衡,试判判断断P1和和P2、a+b和和c+d的大小关系的大小关系P1P2tD%P1P2tD%P1P2bP2b=c+da+bc+d寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多练习练习4 下列两幅图分别表示的是一个可逆反应达到平衡下列两幅图分别表示的是一个可逆反应达到平衡后增大压强时的情况后增大压强时的情况,有关判断正确的是:有关判断正确的是:A.图图(1)研究的反应可能是研究的反应可能是4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)B.图图(1)研究的反应可能是研
19、究的反应可能是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C.图图(2)研究的反应可能是研究的反应可能是H2(g)+I2(g)2HI(g)D.图图(2)研究的反应可能是研究的反应可能是CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)BC寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响思考思考1:温度的变化对化学反应速率如何影响?:温度的变化对化学反应速率如何影响?v正正和和 v逆逆怎样变化?怎样变化?思考思考2:温度的变化对:温度的变化对v正正和和 v逆逆的影响程度相同吗?的影响程度相同吗?
20、情况如何?情况如何?寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多实验现象:温度升高,混合气体颜色加深,实验现象:温度升高,混合气体颜色加深,平衡向,平衡向 方向移动;方向移动;温度降低,混合气体颜色变浅,温度降低,混合气体颜色变浅,平衡向平衡向 方向移动方向移动NO2浓度增大浓度增大逆反应逆反应NO2浓度减小浓度减小正反应正反应结论:结论:升高温度化学平衡向升高温度化学平衡向移动,移动,吸热反应方向吸热反应方向降低温度化学平衡向降低温度化学平衡向移动,移动,放热反应方向放热反应方向【实验【实验2-7】2NO2 N2O4 H
21、0寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多例例1:可逆反可逆反应:2A(g)2B(g)+C(g)H 0。达平。达平衡衡时,要使正反,要使正反应速率降低,速率降低,A的的浓度增大,度增大,应采取的措采取的措施是施是()A.增大增大压强强 B.减小减小压强强C.减小减小C的的浓度度 D.降低温度降低温度D寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多例例2:1 mol H2(g)和和1mol I2(g)置于某置于某1 L密闭容器中,在一定密闭容器中,在一
22、定温度下发生反应:温度下发生反应:H2(g)I2(g)2HI(g)H0,达到平衡达到平衡HI的体积分数的体积分数w(HI)随时间变化如图随时间变化如图()所示。所示。若改变反应条件,若改变反应条件,w(HI)的变化曲线如图的变化曲线如图()所示,所示,则改变的条件可能是则改变的条件可能是A恒温恒容条件下,加入适当催化剂恒温恒容条件下,加入适当催化剂B恒温条件下,扩大反应容器体积恒温条件下,扩大反应容器体积C恒容条件下,降低温度恒容条件下,降低温度 D恒温条件下,再加入恒温条件下,再加入1molHeC寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会
23、上寒假招工的陷阱很多例例3:可逆反应:可逆反应:3A(气气)3B(?)C(?)(正反应为吸热正反应为吸热反应反应)随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是趋势,则下列判断正确的是()AB和和C可能都是固体可能都是固体 BB和和C一定都是气体一定都是气体C若若C为固体,则为固体,则B一定是气体一定是气体 DB和和C可能都是气体可能都是气体CD寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多进行相关操作且达到平衡后(忽略体行相关操作且达到平衡后(忽略体积改改变所所做的
24、功),下列叙述正确的是做的功),下列叙述正确的是A恒容时,加入恒容时,加入A物质,物质,B的转化率增大的转化率增大 B恒压时,通入恒压时,通入C物质,容器中温度降低物质,容器中温度降低 C恒压时,通入惰性气体,恒压时,通入惰性气体,C的物质的量变的物质的量变大大D恒容时,通入恒容时,通入Z物质,物质,X的物质的量的物质的量减小减小例例4:在一个在一个绝热的密的密闭容器中,同容器中,同时发生两个生两个反反应:A(s)2B(g)2C(g)H10;X(g)Y(g)3Z(g)H20 C步步高步步高p99第第10题寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目
25、前社会上寒假招工的陷阱很多4、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响催化剂同步、等倍数改变催化剂同步、等倍数改变v正正和和 v逆逆结论:结论:催化剂不能使化学平衡发生移动;不能改变反应混合物的百分含量;但可以改变达到平衡的时间。vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆含含量量 tt1t2寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 猜猜看下列猜猜看下列V-t图表示的是哪种条件改变对速图表示的是哪种条件改变对速率和平衡的影响。率和平衡的影响。tV0V正V逆原平衡原平衡新平衡新平衡【思考与交流】【思考与交流】寒假来临,不少的高
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