高二化学化学平第衡一课时.pptx

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡4/22/20234/22/2023第三节 化学平衡（第一课时）复习：复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？在在相同条件下相同条件下，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化学反应，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。叫做可逆反应。思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究思考：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？一个化学反应还需要讨论哪些内容？可逆反应的特点：可逆反应的特点：同一条件、同时反应、方向对立同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化不可能完

2、全转化还需要研究化学反应还需要研究化学反应进行的程度进行的程度化学平衡化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡讨论：可逆反应为什么有讨论：可逆反应为什么有“度度”的限制？的限制？“度度”是怎样产生的？是怎样产生的？分析：在一定温度下，将一定分析：在一定温度下，将一定质量的蔗糖溶于质量的蔗糖溶于100mL水的过程水的过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖

3、溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶过程分析：过程分析：开始时，开始时，v v溶解溶解 ，v v结晶结晶然后，然后，v v溶解溶解 ，v v结晶结晶 最大最大0逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大最后，最后，v v溶解溶解 v v结晶结晶 建立溶解平衡，建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的形成饱和溶液，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量不再减少了。不再减少了。晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未停止，溶解和结晶过程并未停止，v v溶解溶解v v结晶结晶，蔗糖溶解多少则结晶多少。蔗糖溶解多少则结晶多少

4、。“度度”（限度）的产生（限度）的产生 消耗量等于生成消耗量等于生成量，量上不再变化量，量上不再变化一、一、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程在反应在反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01 mol CO和和0.01 mol H2O(g)通入通入1L密闭容器中，反应一段密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。时间后，各物质浓度不变。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 ，生成物浓生成物浓度为度为，逆反应速率为，逆反应速率为。最大最大最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐逐渐减小减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大2、反应过程中：反应物浓度、反

5、应过程中：反应物浓度，正反应，正反应速率速率 ，生成物浓度生成物浓度，逆反应，逆反应速率速率3、一定时间后，必然出现、一定时间后，必然出现V正反应速率正反应速率V逆反应速率逆反应速率v vt tv v正正v v逆逆v v正正 v v逆逆t t1 14 4、t t1 1时刻后，时刻后，v v正正 v v逆逆,即正反应消耗的反应物的即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的生成物的量相等，应物和生物的量与逆反应生成的生成物的量相等，应物和生物的浓度不再发生变化浓度不再发生变化 化学平衡化学平衡二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在外界条件不变的情况下，在外界条件不变的情况下，可逆反应可逆反应

6、进进行到一定的程度时，行到一定的程度时，V V正反应速率正反应速率=V=V逆反应速率逆反应速率，化，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平，反应混合物处于化学平衡状态，简称衡状态，简称化学平衡化学平衡反应条件：反应条件：2、化学平衡的性质：化学平衡的性质：温度、压强、浓度等不变温度、压强、浓度等不变可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态条件不变是条件不变是基础基础研究对象：研究对象：可逆反应是可逆反应是前提前提本质：本质：v v正正 v v逆逆即即同一物质同一

7、物质消耗速率与生成速率相等消耗速率与生成速率相等速率相等是速率相等是实质实质现象：现象：反应混合物组成成分的浓度保持不变反应混合物组成成分的浓度保持不变浓度不变是浓度不变是标志标志注意：注意：平衡时，反应混合物平衡时，反应混合物各组成成分各组成成分的的物质物质的量浓度、百分含量恒定，的量浓度、百分含量恒定，但不相等但不相等。同时，。同时，平衡状态下，反应平衡状态下，反应体系的压强恒定体系的压强恒定、反应混反应混合气体的合气体的相对分子质量相对分子质量恒定恒定3 3、化学平衡的、化学平衡的特征特征：逆、动、等、逆、动、等、定、变、同定、变、同逆：逆：研究的对象是可逆反应。研究的对象是可逆反应。动

8、：动：化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应应和逆反应并未停止，是一个并未停止，是一个动态平衡动态平衡。等：等：达到化学平衡时，达到化学平衡时，v v正正 v v逆逆0定：定：反应混合物各组分的浓度保持一定。反应混合物各组分的浓度保持一定。变：变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。衡。同：同：在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正

9、逆反应同时开始，只要起始浓反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关。建立与途径无关。4、达到化学平衡的、达到化学平衡的标志标志：V正正=V逆逆和反应混合物各组分和反应混合物各组分浓度保持不变浓度保持不变是判断平衡的是判断平衡的两大主要标志。两大主要标志。直接标志：直接标志：速率关系：速率关系：v v正正 v v逆逆应用：应用：判断平衡时，要注意用判断平衡时，要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”的原则的原则同：同：同一种物质的同一种物质的V正正和和V逆逆才能比较才能比较等：等：转化后的反应速率必须

10、相等转化后的反应速率必须相等逆：逆：反应方向必须对立反应方向必须对立、含量关系：、含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变之比保持不变化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断【例】【例】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气)2C(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是（）（）A.C的生成速率与的生成速率与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nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化

11、D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC以反应以反应mA(g)+nB(g)pC(g)mA(g)+nB(g)pC(g)为例，达到为例，达到平衡的标志为：平衡的标志为：A的消耗速率与的消耗速率与A的生成速率的生成速率A的消耗速率与的消耗速率与C的的速率之比等于速率之比等于B的生成速率与的生成速率与C的的速率之比等于速率之比等于A的生成速率与的生成速率与B的的速率之比等于速率之比等于相等相等消耗消耗m m：p p生成生成n n：p p消耗消耗m m：n n异边同向，同边异向，比例计量异边同向，同边异向，比例计量例例2、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达

12、达到平衡的标志是到平衡的标志是A、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2同时生成同时生成n molAB B、单位时间内生成、单位时间内生成2n mol AB 同时生成同时生成n mol B2 C、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时生成同时生成n mol B2 D、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时消耗同时消耗n mol B2 例例3、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡达到平衡的标志是的标志是 A、一个、一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键形成键形成 B、一个、一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有

13、三个HH键断裂键断裂 C、一个、一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键断裂键断裂 D、一个、一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键形成键形成 在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键、断键与反应方向之间的关系。间接标志：间接标志：以反应以反应mA(g)+nB(g)pC(gmA(g)+nB(g)pC(g)为例为例混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而间改变而，（适用于，

14、（适用于）改变改变m+nm+np p 的反应的反应、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+nm+np p 的反应的反应各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变时间改变、特殊标志：、特殊标志：对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡反应达到平衡对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡反应达到平衡 例例4、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

15、下列物当下列物理量不再发生变化时理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡状态的已达平衡状态的是（其中只有是（其中只有B气体有颜色）气体有颜色）()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.气体的平均分子量气体的平均分子量 D.气体的颜色气体的颜色BCDA(g)+3B(g)2C(g)+D(g)?A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)?例例5、在一定温度下，向、在一定温度下，向aL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应

16、达到平衡的标志是：），此反应达到平衡的标志是：A、容器内压强不随时间变化、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化、容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内、容器内X、Y、Z的浓度之比为的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗、单位时间消耗0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ 气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比物平衡时物质的量之比在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：

17、【例【例6】下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(气气)+Q(气气)R(气气)+S(气气),在恒温下在恒温下已达平衡状态的是（）已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化 B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而反应容器内总物质的量不随时间而变化变化B【例【例7】在一定温度下的恒容容器中】在一定温度下的恒容容器中,当下列当下列物理量不再发生变化时物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡状态的已达平

18、衡状态的是是 ()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.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量【例【例8】在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(气气)+3B(气气)2C(气气)+2D(固固)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 C的生成的生成 速率与速率与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,同时生成同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化A、B、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,同时生成同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 A.B.C.D.