山东省沂水县第一中学1112高中化学 2.3《化学平衡》课件1 新人教版选修4.ppt

选修4第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 第一课时 学习目标 1 理解化学反应的可逆性2 掌握化学平衡状态的涵义 特征 标志 重点难点 化学平衡状态的特征 标志 复习 什么叫可逆反应 可逆反应有哪些特点 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 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 可逆反应的特点 同一条件 同时反应 方向对立 不可能完全转化 还需要研究化学反应进行的程度 化学平衡 讨论 可逆反应为什么有 限度 的限制 限度 是怎样产生的 分析 在一定温度下 将一定质量的蔗糖溶于100ml水的过程 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 蔗糖晶体蔗糖溶液 溶解 结晶 过程分析 开始时 v溶解 v结晶 然后 v溶解 v结晶 最大 0 逐渐减小 逐渐增大 最后 v溶解 v结晶 建立溶解平衡 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 固体质量不再减少了 讨论 在一定条件下 达到溶解平衡后 蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化 溶解和结晶过程是否停止 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 v溶解 v结晶 蔗糖溶解多少则结晶多少 限度 的产生 消耗量等于生成量 量上不再变化 一 化学平衡的建立过程 在反应co h2oco2 h2中 将0 01molco和0 01molh2o g 通入1l密闭容器中 反应一段时间后 各物质浓度不变 1 反应刚开始时 反应物浓度 正反应速率 生成物浓度为 逆反应速率为 最大 最大 0 0 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 2 反应过程中 反应物浓度 正反应速率 生成物浓度 逆反应速率 3 一定时间后 必然出现 v正反应速率 v逆反应速率 4 t1时刻后 v正 v逆 即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等 反应物和生成物的浓度不再发生变化 化学平衡 化学平衡状态 一 概念 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应 正反应和逆反应的速率相等 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 条件 一定条件下 前提 可逆反应里 本质 正反应速率和逆反应速率相等 现象 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 注意 二 化学平衡状态的特征 逆 可逆反应 或可逆过程 等 v正 v逆 不同的平衡对应不同的速率 动 平衡时正逆反应均未停止 只是速率相等 定 平衡时 各组分含量保持恒定 变 条件改变 平衡移动 同 等效平衡在一定条件下 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 即平衡的建立与途径无关 ma nbpc qd达到平衡 用同一物质表示的 v正 v逆对于不同物质 va生成 vb消耗 m n 各成分的百分含量保持不变 各物质的浓度不变 各反应物的转化率不变 对于气体系数和前后不相等的反应 压强保持不变 例1 可逆反应 2a 气 3b 气 3c 气 在一定的条件下 使一定量a和b气体反应 达到平衡状态时 具有的性质是 a 各物质的浓度之比为c a c b c c 2 3 3b 平衡时气体的总体积是反应开始时的3 5c 平衡时混合物中各组分的浓度相等d 单位时间内 若消耗了amola物质 同时也消耗了1 5amol的c物质 d 练习1 三 达到化学平衡的标志 v正 v逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志 直接标志 速率关系 v正 v逆 应用 判断平衡时 要注意用 同 等 逆 的原则 同 同一种物质的v正和v逆才能比较 等 转化后的反应速率必须相等 逆 反应方向必须对立 含量关系 反应混合物各组分的浓度 物质的量 质量分数 物质的量分数 体积分数保持不变 以反应ma g nb g pc g 为例 达到平衡的标志为 a的消耗速率与a的生成速率 a的消耗速率与c的 速率之比等于 b的生成速率与c的 速率之比等于 a的生成速率与b的 速率之比等于 相等 消耗 m p 生成 n p 消耗 m n 异边同向 同边异向 比例计量 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nmola2同时生成nmolabb 单位时间内生成2nmolab同时生成nmolb2c 单位时间内生成nmola2同时生成nmolb2d 单位时间内生成nmola2同时消耗nmolb2 bd 练习2 一定条件下 反应n2 3h22nh3达到平衡的标志是a 一个n n键断裂的同时 有三个h h键形成b 一个n n键断裂的同时 有三个h h键断裂c 一个n n键断裂的同时 有六个n h键断裂d 一个n n键断裂的同时 有六个n h键形成 ac 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 同时要注意成键 断键与反应方向之间的关系 间接标志 以反应ma g nb g pc g 为例 混合气体的总压强 总体积 总物质的量 混合气体的平均相对分子质量不随时间改变而 适用于 改变 m n p的反应 对于有非气体参加的反应 气体的密度不随时间的变化而改变 特殊标志 对于有色物质参加反应 如果体系颜色不变 反应达到平衡 对于吸热或放热反应 如果体系温度不变 反应达到平衡 气体的总体积 总压强 总物质的量一定 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的密度 在气体计量系数相等的反应中不能作为平衡判据的是 ab 3 在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应 a g 2b g 3c g h 0 达到平衡的标志是 a 混合气体的压强不再变化b 混合气体的密度不再变化c 混合气体的物质的量不再变化d 混合气体的温度不再变化 d 练习 4 在一定的温度下的定容密闭容器中 可逆反应 h2 g i2 g 2hi g 达到平衡的标志是a 混合气体密度不变b 混合气体颜色不变c 混合气体压强不变d 混合气体总物质的量不变 b bcd 练习 1 在一定温度下的定容密闭容器中 当下列物理量不再变化时 表明反应 a 固 2b 气 c 气 d 气 已达平衡的是 a 混合气体的压强 b 混合气体的密度 c b的物质的量浓度 d 气体总物质的量 bc 达标训练 2 在密闭容器中进行如下反应 x2 g y2 g 2z g 已知x2 y2 z的起始浓度分别为0 1mol l 0 3mol l 0 2mol l 在一定的条件下 当反应达到平衡时 各物质的浓度有可能是a z为0 3mol lb y2为0 5mol lc x2为0 2mol ld z为0 4mol l a 达标训练 3 下图为装有活塞的密闭容器 内盛22 4ml一氧化氮 若通入11 2ml氧气 气体体积均在标准状况下测定 保持温度压强不变 则容器内的密度 a 等于1 369g l 1b 等于2 054g l 1c 在1 369g l 1和2 054g