高中化学 第2章 第3节 第1课时 化学平衡状态同步导学课件 新人教版选修4.ppt

第三节化学平衡第1课时化学平衡状态 1 正确理解化学平衡状态的概念 掌握化学反应速率与化学平衡状态的关系 2 理解并掌握浓度 压强 温度对化学平衡的影响 3 掌握勒夏特列原理及其应用 1 影响化学反应速率的外界条件有哪些 答案 影响化学反应速率的外界条件除浓度 温度 催化剂外 还有压强 对一些有气体参加的反应 光波 电磁波 超声波等 温故 温故知新 2 已学过的常见的可逆反应有哪些 知新 1 可逆反应在可逆反应的表述中 约定用 代替反应方程式中的 把从左向右的过程称作 从右向左的过程称为 互动探究 化学平衡状态 知能探究 正反应 逆反应 2 化学平衡状态 1 概念在一定条件下的可逆反应里 正反应和逆反应的速率 反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持 的状态叫化学平衡状态 相等 物质的量 浓度 恒定 2 特征 反应物和所有产物均处于 中 平衡状态时 体系中所有物质的 或 保持不变 正 逆反应速率 且不为 体系中的反应 同一反应体系 物质的量 浓度 相等 0 仍在继续 3 化学平衡的建立 只有 才能建立化学平衡状态 即化学平衡状态研究的对象是 以可逆反应ma g nb g pc g 为例 若开始只有反应物 反应开始时 v 正 v 逆 为 反应进行时 反应物浓度逐渐 v 正 逐渐 生成物浓度由0逐渐增大 v 逆 从 开始逐渐 反应达到平衡时 反应混合物中各组分的浓度保持不变 可逆反应 可逆反应 最大 0 减小 减小 0 增大 v 正 v 逆 2 各组分的浓度保持一定 2 间接标志 1 反应体系中总压强不随时间变化 适用于反应前后气体体积不等的反应 2 混合气体的密度不随时间变化 适用于恒压条件下反应前后气体体积不等且无固 液体参与或生成的反应 3 对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应 若体系颜色不再变化 则反应达到平衡状态 一定温度下在容积恒定的密闭容器中进行如下可逆反应 a s 2b g c g d g 当下列物理量不发生变化时 能表明该反应已达到平衡状态的是 混合气体的密度 容器内气体的压强 混合气体的总物质的量 b的物质的量浓度a b c d 解析 根据化学平衡状态的特征进行判断 此反应是一个反应前后气体的物质的量相等的反应 在恒容容器中气体的压强和物质的量都不随反应的进行而改变 因此 压强和混合气体的总物质的量不是判断该化学反应是否达到平衡状态的标志 由于a是固态 平衡改变时 气体的质量必然改变 所以 混合气体的密度可以作为判断平衡状态的标志 答案 a 对可逆反应4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g 下列叙述正确的是 a 达到化学平衡时 4v正 o2 5v逆 no b 若单位时间内生成xmolno的同时 消耗xmolnh3 则反应达到平衡状态c 达到化学平衡时 若增加容器体积 则正反应速率减小 逆反应速率增大d 化学反应速率关系是2v正 nh3 3v正 h2o 答案 a 1 化学平衡状态的移动通过改变反应条件 温度 气体反应的 而使平衡状态 的现象 叫化学平衡状态的移动 简称 影响化学平衡移动的因素 浓度 压强 发生变化 平衡移动 2 影响化学平衡移动的因素 1 浓度的影响 反应物浓度或 生成物浓度 平衡向正反应方向移动 反应物浓度或 生成物浓度 平衡向逆反应方向移动 2 温度的影响其他条件不变时 升高温度 平衡向着 反应方向移动 降低温度 平衡向着 反应方向移动 增大 减小 减小 增大 吸热 放热 3 压强的影响其他条件不变时 增大压强 会使平衡向着 的方向移动 减小压强 会使平衡向着 的方向移动 4 催化剂由于催化剂能够 地改变正 逆反应速率 因此它对化学平衡的移动 影响 但是使用催化剂 能改变反应到达平衡所需的 气体体积缩小 气体体积增大 同等程度 没有 时间 3 勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一 如 以及 平衡就会向着 的方向移动 温度 压强 参加反应的化学物质的浓度 能够减弱这种改变 v正 v逆 v正 v逆 v正 v逆 各组分含量各组分含各组分含量又保持一定量改变保持新的一定 2 分析化学平衡移动的一般思路 3 平衡移动会伴随着哪些变化 1 反应速率的变化 引起平衡移动的本质 但反应速率变化也可能平衡不移动 主要看v正与v逆是否相等 如果v正 v逆 则平衡必然要发生移动 如v正 v逆同时改变 但始终保持相等 则平衡不移动 2 浓度的变化 平衡移动会使浓度变化 但是浓度的变化不一定使平衡移动 3 各组分百分含量的变化 4 转化率的变化 5 平均相对分子质量的变化 m一定 平衡不一定发生移动 6 颜色的变化 颜色变化 平衡不一定发生移动 7 混合气体密度的变化 密度一定 平衡不一定发生移动 对于任何一个化学平衡体系 采取以下措施 一定会使平衡发生移动的是 a 加入一种反应物b 增大体系的压强c 升高温度d 使用催化剂 解析 当一个平衡体系中有固体存在时 增大固体的量 注意区别于增大固体的接触面积 不会引起反应速率的变化 平衡不移动 对于一个反应前后气体物质的量不变的可逆反应 压强的变化不会引起平衡的移动 升高温度 化学平衡一定发生移动 因为任何化学反应都伴随着能量的变化 吸热或放热 使用催化剂可以同等程度地改变正 逆反应速率 所以化学平衡不移动 答案 c 反应nh4hs s nh3 g h2s g 在某一温度下达到平衡 下列各种情况不能使化学平衡发生移动的是 a 减少部分nh4hs固体b 压强 温度不变 充入少量氩气c 容积 温度一定 充入氨气d 温度 压强 容积一定 充入hcl气体 答案 a 解析 a中改变固体nh4hs的量 由于改变固体的量并不能使化学反应速率发生改变 故不能影响平衡 b中充入少量氩气 要保持压强不变必须增大容器的容积 使nh3和h2s的浓度降低 平衡向气体体积增大的方向移动 即向正反应方向移动 c中容积 温度一定 充入氨气 平衡向逆反应方向移动 d中充入hcl气体后 由于要发生hcl nh3 nh4cl 降低了nh3的浓度 所以平衡要向正反应方向移动 2 对勒夏特列原理的理解 勒夏特列原理是对改变条件对化学平衡影响的一个总述 特别要注意对 减弱这种改变 的正确理解 其中的 减弱 不等于 消除 更不是 扭转 具体理解如下 勒夏特列原理不仅适用于化学平衡 也适用于其他平衡体系 如溶解平衡 电离平衡 水解平衡等 但不适用于未达到平衡的体系 也不能解决反应速率进行的快慢 催化剂的催化作用等问题 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 a 使用催化剂有利于合成氨的反应b 由h2 g i2 g 和hi g 气体组成的平衡体系加压后颜色变深c 500 时比室温更有利于合成氨的反应d 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 解析 催化剂对化学平衡无影响 选项b中体系颜色加深是因为i2的浓度增大 而平衡并未移动 由于合成氨反应的正反应是放热反应 故如从平衡移动角度分析 低温比高温更有利于合成氨 而采用500 是考虑到反应速率和催化剂的活性问题 将混合气体中的氨液化相当于减小生成物浓度 平衡向正反应方向移动 有利于氨的合成 答案 d 在某容器中 c s h2o g co g h2 g 反应达平衡 在温度 容器体积不变的情况下 向容器中充入一定量的h2 当建立新平衡时 a co h2的浓度都比原平衡时小b co h2的浓度都比原平衡时大c h2 h2o g 的浓度都比原平衡时大d co h2o g 的浓度都比原平衡时大 答案 c 解析 充入h2 在保持温度 体积不变的情况下 平衡向左移动 但c h2 只能在增大的基础上减小 而不能消除 浓度 温度对化学平衡的影响实验探究1 原理 1 在其他条件不变的情况下 增大反应物浓度或减小生成物的浓度 都可以使化学平衡向正反应的方向移动 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度 都可以使化学平衡向逆反应的方向移动 2 在其他条件不变的情况下 升高温度 会使化学平衡向着吸热反应的方向移动 降低温度 会使化学平衡向着放热反应的方向移动 创新探究 2 问题探究 如下图所示 烧瓶a b中装有相同浓度的no2和n2o4的混合气体 中间止水夹k夹紧 烧杯甲中盛放100ml6mol l 1的hcl溶液 烧杯乙中盛放100ml冷水 现向烧杯甲的溶液中放入25gnaoh固体 同时向烧杯乙中放入25gnh4no3固体 搅拌使之溶解 1 a瓶中气体颜色 理由是 2 b瓶中气体颜色 理