江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学高中化学 专题2 第二单元 第2课时 化学平衡状态课件 苏教版选修4.ppt

第2课时化学平衡状态 课程标准导航1 了解化学反应的可逆性 了解可逆反应的概念 特点 2 理解化学平衡建立的过程 化学平衡状态形成的条件 适用范围 3 理解化学平衡的特征 能用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态 自主学习 同一条件 正反应 逆反应 想一想1 h2和o2点燃生成h2o的反应与h2o电解生成h2和o2的反应是可逆反应吗 说明理由 提示 不是 因为这两个反应不是在同一条件下发生的 二 化学平衡状态1 化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器 其反应过程如下 1 反应开始时 v 正 v 逆 2 反应进行时 反应物浓度 v 正 逐渐 生成物浓度由零 v 逆 从零 最大 为零 逐渐减小 变小 逐渐增大 逐渐增大 3 反应达到平衡时 v 正 v 逆 反应混合物中各组分的浓度 以上过程可用下图表示 等于 不再发生变化 2 概念 在一定条件下 反应进行到一定程度时 和 相等 不再发生变化 保持不变的状态 可逆 正反应速率 逆反应速率 反应物和生成物的浓度 反应混合物的组成 想一想2 所有化学反应进行到一定程度都存在化学平衡状态吗 提示 化学平衡状态的研究对象是可逆反应 只有可逆反应进行到一定程度才存在化学平衡状态 自主体验 解析 选c a b项的反应不是在同一条件下进行 不属于可逆反应 d项反应能进行到底 不属于可逆反应 同一条件下 cl2与水反应生成hcl和hclo 同时 hcl和hclo反应生成cl2与水 属于可逆反应 2 已知 h2 g i2 g 2hi g 现将2molh2和3moli2蒸气在持续加热的条件下使它们充分反应 反应后hi的物质的量是 a 4molb 小于4molc 6mold 大于6mol 解析 选b 解答本题时 要注意以下两点 1 可逆反应不可能进行到底 2 利用 极端假设法 求出范围 在一定条件下 h2与i2的化合反应是一个可逆反应 反应物中碘蒸气是过量的 若2molh2都完全反应 则可以生成4molhi 但是氢气的转化率不可能为100 所以hi小于4mol 3 在一定温度下 向al密闭容器中加入1molx气体和2moly气体 发生如下反应 x g 2y g 2z g 此反应达到平衡的标志是 a 容器内y与z的浓度相同b 容器内各物质的浓度不随时间变化c 容器内x y z的浓度之比为1 2 2d 单位时间内消耗0 1molx同时生成0 2molz 解析 选b 一个化学反应是否达到一定的化学平衡状态 有两个最基本的本质判断特征 反应物 或生成物 的浓度保持不变 正 逆反应速率相等 探究导引1如何验证某一可逆反应是有限度的 请简要分析你的思路 提示 可以在某一反应物相对过量的前提条件下 检验另一种反应物和某种生成物都存在 从而证明化学反应没有进行彻底 即化学反应有一定的可逆性和反应限度 要点一可逆反应 探究导引2可逆反应中为什么反应物和生成物一定共存 任一物质的量不可能为零 提示 可逆反应是在同一条件下正反应与逆反应同时发生 所以只要有反应物就有正反应发生生成生成物 有生成物存在就有逆反应发生生成反应物 两个过程永不停止 所以反应物和生成物一定共存 任一物质的量不可能为零 要点归纳 可逆反应的特征 1 同一条件下 正反应和逆反应同时发生 同时存在 2 反应不能进行到底 反应物不能实现完全转化 3 反应体系中 与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系 反应物和生成物一定共存 即任何物质的量都不可能为0 4 反应达到限度时 反应仍在进行 没有停止 1 在一密闭容器中进行反应 2so2 g o2 g 2so3 g 已知反应过程中某一时刻so2 o2 so3的浓度分别为0 2mol l 1 0 1mol l 1 0 2mol l 1 当反应达平衡时 可能存在的数据是 a so2为0 4mol l 1 o2为0 2mol l 1b so3为0 25mol l 1 即时应用 c so2 so3均为0 15mol l 1d so3为0 4mol l 1解析 选b 本题考查可逆反应的特点 不能进行到底 反应体系中各物质一定共存 a项数据表明 题中0 2mol l 1的so3完全转化成了so2和o2 即平衡时 c so3 0 不可能 b项说明在题给浓度的基础上又有0 05mol l 1so2和0 025mol l 1o2化合生成0 05mol l 1so3 这可能 c项数据表明so2 so3的浓度都减小了0 05mol l 这违背 原子守恒 d项数据表明so2和o2完全转化成了so3 这也不可能 探究导引可逆反应达到平衡后 反应物的量不再减少 生成物的量也不再增加 所以反应已经停止 这种说法是否正确 为什么 提示 不正确 化学反应达化学平衡状态时 反应并没有停止 只是正反应速率等于逆反应速率 单位时间内平衡混合体系中的各物质消耗了多少 同时又会生成多少 各物质的物质的量不变 从外观上看反应好像是停止了 实际上反应处于动态平衡状态 没有停止 要点二化学平衡状态 化学平衡状态的特征 1 逆 研究对象必须是可逆反应 2 动 化学平衡是动态平衡 即当反应达到平衡时 正反应和逆反应都仍在继续进行 3 等 正反应速率和逆反应速率相等 即同一物质的消耗速率和生成速率相等 要点归纳 4 定 在平衡体系中 各组成成分的含量保持不变 5 变 改变影响条件 平衡会发生移动 达到新的平衡 2 14co2与碳在高温条件下发生反应 14co2 c2co 反应一段时间后 体系中含14c的微粒有 a 14co2b 14co2 14coc 14co2 14co 14cd 14co 即时应用 解析 选c 该反应是可逆反应 正反应 逆反应同时存在 化学平衡是动态平衡 正反应发生时 14co2与c反应生成14co的同时 逆反应14co的分解 生成14c和14co2 也在进行 故平衡时混合物中含14c的粒子有 14co2 14co 14c 可逆反应 2no2 g 2no g o2 g 在体积固定的密闭容器中 达到平衡状态的标志是 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno2 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno 用no2 no o2表示的反应速率的比为2 2 1 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 反应容器内的气体总物质的量不随时间变化 a b c d 全部 思路点拨 可逆反应达平衡状态时v 正 v 逆 各物质百分含量不变 解析 中单位时间内生成nmolo2的同时必消耗2nmolno2 no2的消耗速率等于no2的生成速率 能说明反应达到平衡 中是指同一反应方向 不能说明 中无论达到平衡与否 化学反应速率之比都等于化学计量数之比 气体的颜色不变 则表示有色物质no2的浓度不再改变 说明反应已达到平衡 体积固定 气体质量反应前后守恒 密度始终不变 反应前后可逆反应压强不变 意味着各物质的含量不再变化 气体总物质的量不随时间变化 说明气体中各物质的物质的量不变 由于该反应前后气体的物质的量改变 故能说明反应达到平衡 答案 a 名师点睛 可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据 1 正反应速率和逆反应速率相等 2 反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变 依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时 最终都要回归到这两个核心依据上来 可逆反应平衡的应用 经典案例 在一定条件下 可逆反应a2 g b2 g 2c g 达到平衡时 各物质的平衡浓度为c a2 0 5mol l 1 c b2 0 1mol l 1 c c 1 6mol l 1 若用a b c分别表示a2 b2 c的初始浓度 mol l 1 则 1 a b应满足的关系是 2 a的取值范围是 解析 由于无法判断平衡是从哪个方向建立的 可以分两种情况分析 从正反应方向进行 从逆反应方向进行 根据题意 建立如下关系 a2 g b2 g 2c g 起始浓度abc平衡浓度0 50 11 6浓度变化 a 0 5 b 0 1 1 6 c 浓度变化 0 5 a 0 1 b c 1 6 根据浓度变化量之比