河南省长垣县第十中学高中化学 2.3 化学平衡课件 新人教选版修4.ppt

化学反应原理 第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 思考 20 时 将一块质量为40g的nacl晶体投入到100g水中 充分搅拌 至固体不再溶解为止 静置 经过相当长的时间后 发现nacl晶体质量不再发生变化 但nacl晶体的形状可能发生改变 为什么 什么是饱和溶液 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 叫做这种溶质的饱和溶液 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗 没有 以nacl溶解于水为例 nacl溶解的速率与溶解在水中的nacl结晶析出晶体的速率相等 v溶解 v结晶 v溶解 v结晶 v溶解 v结晶 即 溶解速率 结晶速率达到了溶解的平衡状态 一种动态平衡 那么 可逆反应的情况又怎样呢 可逆反应 正反应 从左向右进行的反应 逆反应 从右向左进行的反应 在同一条件下向正反应方向进行的同时又向逆反应方向进行的反应 用表示 例 h2 i22hi 可逆反应的特点 同一条件下正逆反应同时进行 可逆反应通常不能进行到底 反应物的转化率不能达到100 反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物 单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 单位时间反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 决定于生成物浓度 决定于反应物浓度 正反应速率 逆反应速率 相等 时间 速率 1 定义 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 注意三点 前提 适用范围 可逆反应 内在本质 v 正 v 逆 0 外在标志 反应混合物中各组分的浓度保持不变 如何判断可逆反应达到平衡状态 或达到平衡的标志 可逆反应 2 化学平衡状态的特征 1 动 动态平衡 v 正 v 逆 0 2 等 3 定 5 逆 4 变 v 正 v 逆 反应混合物中各组分的浓度保持不变 条件改变 原平衡被破坏 在新的条件下建立新的平衡 v正 v逆1 同一物质2 消耗 生成 含量保持不变 1 物质的量2 物质的量浓度3 体积分数 1 不同物质2 一正一逆3 速率之比等于计量数之比 在500 钒触媒的作用下 某密闭容器中反应2so2 o22so3 h 0达到化学平衡状态时的标志是 aso2的消耗速率等于so3的生成速率bso2的生成速率等于so2的消耗速率cso2的消耗速率等于o2消耗速率的2倍dso3的生成速率等于o2生成速率的2倍 bd 在一定温度下 可逆反应a g 3b g 2c g 达到平衡的标志是 a c的生成速率与c的分解速率相等b 单位时间生成nmola 同时生成3nmolbc 单位时间生成b的速率 与生成c的速率相等d 单位时间生成nmola 同时生成2nmolc ad 下列说法可以证明反应n2 3h22nh3已达平衡状态的是 a 1个n n键断裂的同时 有3个h h键形成b 1个n n键断裂的同时 有3个h h键断裂c 1个n n键断裂的同时 有6个n h键断裂d 1个n n键断裂的同时 有6个n h键形成 ac 百分含量 质量分数 某一组分的质量 总质量 物质的量分数 某一组分的物质的量 总物质的量 体积分数 某气体组分的体积 总体积 物质的量分数 下列说法中可以充分说明反应 p g q g r g s g 在恒温恒容下已达平衡状态的是 a p q r s的浓度不再变化 b p q r s的分子数比为1 1 1 1 c 反应容器内气体总物质的量不再变化 d 混合气体的压强不再变化 e 气体的平均分子量不再变化 f 各组分的质量分数不再改变 g 混合气体的密度不再变化 af 对于不同类型的可逆反应 某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志 取决于该物理量在到达平衡前 后是否发生变化 若是则可 否则 不行 下列说法中可以充分说明反应 在恒温恒容下已达平衡状态的是 a p q r s的浓度不再变化 b p q r s的分子数比为2 1 1 1 c 反应容器内气体总物质的量不再变化 d 混合气体的压强不再变化 e 气体的平均分子量不再变化 f 各组分的质量分数不再改变 g 混合气体的密度不再变化 2p g q g r g s g acdef 下列说法中可以充分说明反应 a s 3b g 2c g d g 在恒温恒容下已达平衡状态的是 a 混合气体的压强不再改变 b 气体的平均分子量不再改变 c 各组分的质量分数不再改变 d 混合气体的密度不再改变 bcd 下列说法中可以充分说明反应 a g 3b g 2c g d g 在恒温恒容下已达平衡状态的是 a 混合气体的压强不再改变 b 气体的平均分子量不再改变 c 各组分的质量分数不再改变 d 混合气体的密度不再改变 abc 下列说法中可以充分说明反应 a g 3b g 2c g 2d g 在恒温恒容下已达平衡状态的是 a 混合气体的压强不再改变 b 气体的平均分子量不再改变 c 各组分的质量分数不再改变 d 混合气体的密度不再改变 c 在一定温度下的恒容容器中 当下列物理量不再发生变化时 表明反应 a s 3b g 2c g d g 已达平衡状态的是 其中只有b气体有颜色 a 混合气体的压强b 混合气体的密度c 气体的平均分子量d 气体的颜色 bcd acd d 在一定温度下的固定体积的密闭容器中 下列叙述不是可逆反应a g 3b g 2c g 2d s 达到平衡的标志的是 c的生成速率与c的分解速率相等 单位时间内生成amola 同时生成3amolb a b c的浓度不再变化 a b c的百分含量不再变化 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 单位时间内消耗amola 同时生成3amolb a b c d的分子数之比为1 3 2 2a b c d a b c 在恒温下 固定容积的密闭容器中 有可逆反应2so3 g 2so2 g o2 g 可用来确定该反应已达到平衡状态的是 a 容器内压强不随时间改变而改变b so3的消耗速率与so2的生成速率相等c 正反应生成so2的速率与逆反应生成so3的速率相等d 容器内混合气体的密度不再改变 ac 在一定温度下 达到平衡的标志是 a 单位时间内生成nmolh2 同时生成nmoli2b 容器内总压强不再变化c 单位时间内生成2nmolhi 同时生成nmolh2d 当时 c 下列说法中可以充分说明反应 p g q g r g s g 在恒温下已达平衡状态的是 a 反应容器内压强不再变化b p和s的生成速率相等c 反应容器内p q r s四者共存d 反应容器内总物质的量不随时间变化而变化 b 复习 1 可逆反应有哪些特点 2 什么叫 反应向正反应方向进行 3 如何理解一个可逆反应中 v正 v逆 4 可逆反应进行方向与正逆反应速率有何联系 如何理解 定义 可逆反应中 旧化学平衡被破坏 新化学平衡建立过程 叫做化学平衡的移动 v正 v逆 v正 v逆 0 条件改变 平衡1不平衡平衡2 建立新平衡 破坏旧平衡 v正 v逆 0 一定时间 二 化学平衡的移动 思考与交流 有哪些条件能改变化学平衡呢 1 浓度对化学平衡的影响 p26 溶液橙色加深 溶液黄色加深 现象分析 cr2o72 h2o2cro42 2h 橙色黄色 增大c h c cr2o72 增大 平衡逆向移动 减小c h 平衡正向移动 结论 增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动 结论 减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动 溶液黄色加深 c cro42 增大 溶液橙色加深 实验探究 p27实验2 6 fecl3 3kscnfe scn 3 3kcl现象 溶液变成红色 红色 a 加少量fecl3的红色加深 b 加少量kscn的红色也加深 无色 黄色 无色 思考 加少量naoh溶液颜色有何变化 有红褐色沉淀生成 溶液红色变浅 实验结论 在其他条件不变时 增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动 向右移动 向左移动 原因分析 运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的建立等知识 解释浓度对化学平衡的影响 t2 v 正 v 逆 v 逆 v 正 t3 平衡状态 增大反应物浓度 速率 时间关系图 原因分析 增加反应物的浓度 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 当减小反应物的浓度时 化学平衡将怎样移动 速率 时间关系图 讨论 减小反应物浓度 平衡逆向移动 v 逆 v 正 结论 减小反应物的浓度 v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 减小生成物浓度 平衡正向移动 v 正 v 逆 v正 增大生成物浓度 平衡逆向移动 v 逆 v 正 图象连续 为什么 浓度对化学平衡移动的几个注意点 对平衡体系中的固态和纯液态物质 其浓度可看作一个常数 增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响v正 v逆的大小 所以化学平衡不移动 只要是增大浓度 不论增大的是反应物浓度 还是生成物浓度 新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态 减小浓度 新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态 反应物有两种或两种以上 增加一种物质的浓度 该物质的平衡转化率降低 而其他物质的转化率提高 改变浓度后 速率 时间图象是连续的 对于离子反应 只有改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡 应用 在工业生产中适当增大廉价的反应物的浓度 使化学平衡向正反应方向移动 可以提高价格较高原料的转化率 以降低生产成本 练习 可逆反应h2o g c s co g h2 g 在一定条件下的恒容容器中达到平衡状态 改变下列条件 能否引起平衡移动 co的浓度有何变化 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加h2浓度 平衡正向移动 co浓度增大 平衡不移动 co浓度不变 平衡逆向移动 co浓度减小 小结 增加固体或纯液体的量不能改变其浓度 也不能改变速率 所以v 正 仍等于v 逆 平衡不移动 已知在氨水中存在下列平衡 nh3 h2o nh3 h2o nh4 oh 1 向氨水中加入mgcl2固体 平衡向移动 oh 浓度 nh4 浓度 2 向氨水中加入浓盐酸 平衡向移动 此时溶液中浓度减小的粒子有 3 向氨水中加入少量naoh固体 平衡向 移动 此时发生的现象是 正反应方向 减小 增大 正反应方向 oh nh3 h2o nh3 逆反应方向 有气体放出 课堂练习 2 温度对化学平衡的影响p28 实验探究 实验2 7 2no2 g n2o4 g h 56 9kj mol 红棕色 无色 混合气体受热颜色变深 遇冷颜色变浅 现象 讨论 a 混合气体受热颜色变深 说明 b 混合气体遇冷颜色变浅 说明 no2浓度增大 平衡向逆反应方向移动 no2浓度减小 平衡向正反应方向移动 结论 在其它条件不变的情况下 a 温度升高 会使化学平衡向着吸热反应的方向移动 b 温度降低 会使化学平衡向着放热反应的方向移动 分析 a 混合物受热时 速率均增大 但v 吸 v 放 故平衡向吸热反应方向移动 b 混合物遇冷 速率均减少 但v 吸 v 放 故平衡向放热反应方向移动 其他条件不变时 若正反应为放热反应 能否画出温度升高时的v t图象 t2 v 正 v 逆 v 逆 v 正 升高温度 正反应是放热反应 速率 时间关系图 2no2n2o4 注意 温度对平衡的影响 图像具有不连续性 为什么 温度对平衡影响 速率 时间关系图 升温对吸热反应有利 降温对放热反应有利 已知可逆反应2so2 o22so3的正反应为放热反应 升高温度产生的影响是 a v 正 增大 v 逆 减小b v 正 v 逆 不同程度增大c v 正 减小 v 逆 增大d v 正 v 逆 同等程度增大 b 练习 已知高温下反应 正反应为吸热反应 要使混合气体颜色加深 可采取的方法是 a 保持容积不变 加入hbr g b 降低温度 c 升高温度 d 保持容积不变 加入h2 g ac 2hbr g h2 g br2 g 3 压强对化学平衡的影响 nh3 随着压强的增大而增大 即平衡向正反应的方向移动 实验数据 解释 说明 增大压强 正逆反应速率均增大 但增大倍数不一样 平衡向着气体体积缩小的方向移动 加压 体积缩小 浓度增大 正反应速率增大逆反应速率增大 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 1 先决条件 2 结论 对于反应前后气体体积发生变化的化学反应 在其它条件不变的情况下 增大压强 减小容器体积 会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强 增大容器体积 会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动 体积缩小 即气体分子数目减少体积增大 即气体分子数目增多 说明 v mol l 1 s 1 0 t2 v 正 v 逆 v 逆 v 正 增大压强 3 速率 时间关系图 注意 压强对平衡的影响 图像具有不连续性 为什么 速率 时间关系图 v 正 v 逆 增大压强 正逆反应速率均增大 但增大倍数一样 v 正 v 逆 平衡不移动 t2 规律 对于反应前后气体总体积相等的可逆反应 改变压强只改变化学反应速率 而对平衡无影响 增大压强 容器体积减小 浓度同等程度增大 颜色变深 但平衡不移动 压强对化学平衡的影响 注意 对于反应前后气体总体积相等的反应 改变压强对平衡无影响 平衡混合物都是固体或液体的 改变压强不能使平衡移动 压强的变化必须改变混合物浓度 才有可能使平衡移动 正向移动 不移动 逆向移动 逆向移动 不移动 思考 对于反应 和 增大压强 缩小容器体积 时 平衡没有移动 但正逆反应速率有无变化 如何变化 课堂练习 压强对化学平衡的影响 判断压强引起平衡移动的思路 压强如何改变 压强变化是否引起浓度变化 浓度改变则引起速率的变化速率变化后 若导致v正 v逆时平衡移动若v正 v逆时 则平衡不移动 不移动 逆向移动 向平衡体系3h2 g n2 g 2nh3 g 恒容时 充入ne 则平衡 恒压时 充入ne 则平衡 压强对化学平衡的影响 实验探究2no2 g n2o4 g 现象 2体积 红棕色 1体积 无色 a 加压混合气体颜色先深后浅 b 减压混合气体颜色先浅后深 压强对化学平衡的影响 2no2 g n2o4 g 2体积 红棕色 1体积 无色 讨论 a 当加压气体体积缩小时 混合气体颜色先变深是由于 后又逐渐变浅是由于 b 当减压气体体积增大时 混合气体颜色先变浅是由于 后又逐渐变深是由于 no2浓度增大 no2浓度减小 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 一定量的混合气体在密闭容器中发生反应 ma g nb g pc g 达到平衡后 温度不变 将气体体积缩小到原来的1 2 达到平衡时 c的浓度为原来的1 8倍 则下列说法正确的是 a m n pb a的转化率降低c 平衡向正反应方向移动d c的体积分数增加 b 课堂练习 练习 1 下列反应达到化学平衡时 增大压强 平衡是否移动 向哪个方向移动 移动的根本原因是什么 2no g o2 g 2no2 g caco3 s cao s co2 g h2o g c s co g h2 g h2o g co g co2 g h2 g h2s g h2 g s s 2 恒温下 反应ax g by g cz g 达到平衡后 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时 x的物质的量浓度由0 1mol l增大到0 19mol l 下列判断正确的是 a a b cb a b cc a b cd a b c a 4 催化剂对化学平衡的影响 催化剂同等程度地加快正 逆反应速率 v正 v逆 对化学平衡无影响 加催化剂 b v逆 v正 催化剂能缩短平衡到达的时间 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 向体积缩小方向移动 向体积增大方向移动 向吸热方向移动 向放热方向移动 向减弱这种改变的方向移动 反应物浓度减小 反应物浓度增大 体系压强减小 体