高二化学 化学平衡(45课时) 课件选修4.ppt

第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 第3课时 第三节影响化学平衡的条件 思考 反应条件改变是如何影响化学平衡 一定条件下的化学平衡v正 v逆 反应混合物中各组分的含量恒定 条件改变 反应速率改变 且变化量不同 非平衡状态平衡破坏v正 v逆 反应混合物中各组分的含量不断变化 一定时间后 新条件下的新化学平衡v 正 v 逆 反应混合物中各组分的含量恒定 平衡状态 平衡状态 化学平衡发生移动 一 化学平衡的移动 总结 化学平衡的研究对象是 化学平衡是有条件限制的 平衡 只有在 时才能保持平衡 当外界条件 浓度 温度 压强 改变时 化学平衡会被 反应混合物里各组分的含量不断 由于条件变化对正逆反应速率的影响不同 致使v正 v逆 然后在新条件下建立 可逆反应 动态 条件一定 破坏 变化 新平衡 1 化学平衡移动的定义 化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏 新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动 2 化学平衡的移动方向的速率判断 若外界条件变化引起v正 v逆 平衡向正反应方向移动 若外界条件变化引起v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 若外界条件变化引起v正 v逆 旧平衡未被破坏 平衡不移动 巧记 化学平衡总往反应速率大的方向移动 二 影响化学平衡的条件 1 浓度对化学平衡的影响 实验2 4 fecl3与kscn的反应 实验结论 改变fecl3或增加kscn浓度 生成物浓度 平衡向 反应方向移动 增加 正 结论 增大任何一种反应物浓度使化学平衡向 反应方向移动 正 v正首先增大 v逆随后增大 且v 正 v 逆 正反应方向 v逆首先增大 v正随后增大 且v 逆 v 正 逆反应方向 v逆首先减小 v正随后减小 且v 正 v 逆 正反应方向 v正首先减小 v逆随后减小 且v 逆 v 正 逆反应方向 结论 当其他条件不变时 增大反应物浓度或减小生成物浓度 化学平衡向 反应方向移动 增大生成物浓度或减小反应物浓度 化学平衡向 反应方向移动 正 逆 强调 气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化 纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变 化学平衡不移动 思考 某温度下 反应c s h2o g co g h2 g 达到平衡后 增加或移去一部分碳固体 化学平衡移动吗 为什么 结论 平衡不移动 因为固体或纯液体的浓度是常数 其用量的改变不会影响v正和v逆 化学平衡不移动 2 压强对化学平衡的影响 讨论 压强的变化对化学反应速率如何影响 v正和v逆怎样变化 结论 压强增大 v正和v逆同时增大 但改变倍数不同 压强减小 v正和v逆同时减小 但改变倍数不同 问题 压强的变化如何改变不同反应的v正和v逆的倍数 结论 压强改变时 气体体积缩小方向上的反应速率变化量大 小结 压强的变化引起反应速率改变 化学平衡将发生移动 n2 g 3h2 g 2nh3 g 反应中 压强变化和nh3含量的关系 结论 压强增大 nh3 增大 平衡向正反应方向移动 压强对化学平衡的影响 缩小 增大 思考 对于等体积的气体反应 压强改变将怎样影响化学平衡 结论 由于压强变化同时 同步 等倍数影响正 逆反应速率 v 缩 v 扩 化学平衡不移动 但反应速率改变 例 在反应i2 g h2 g 2hi g 中增大压强 结论 压强变化不影响体积相等的气体反应的化学平衡 讨论 压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率 压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗 结论 无气体参加的反应 压强的改变 不能使化学平衡移动 强调 压强变化若没有浓度的变化 化学反应速率 化学平衡 不变 不移动 讨论 在n2 g 3h2 g 2nh3 g 密闭反应体系中 充入he气体 容积不变时 反应物质浓度 反应速率 化学平衡 气体压强不变时 各气体分压 反应速率 化学平衡向 方向移动 不变 不变 不移动 减小 减小 逆反应 规律 增大压强 化学平衡向 移动 减小压强 化学平衡向 移动 体积相等的气体反应 压强改变 化学平衡 气体体积缩小方向 气体体积扩大方向 不移动 3 温度对化学平衡的影响 讨论 温度的变化对化学反应速率如何影响 v正和v逆怎样变化 结论 温度升高 v正和v逆同时增大 但改变倍数不同 温度降低 v正和v逆同时减小 但改变倍数不同 问题 温度的变化如何改变不同反应的v正和v逆的倍数 结论 温度改变时 吸热反应方向上的反应速率变化量大 温度对化学平衡的影响 实验2 5 温度对平衡的影响 2no2n2o4 正反应放热 实验现象 温度升高 混合气体颜色加深 平衡向 方向移动 温度降低 混合气体颜色变浅 平衡向 方向移动 no2浓度增大 逆反应 no2浓度减小 正反应 结论 升高温度化学平衡向 移动 吸热反应方向 降低温度化学平衡向 移动 放热反应方向 4 化学平衡移动原理 勒夏特列原理 原理 如果改变影响平衡的一个条件 浓度 温度 压强等 化学平衡就向减弱这种改变的方向移动 此原理只适用于已达平衡的体系 平衡移动方向与条件改变方向相反 例如 增大浓度 平衡移向减小这种浓度的方向 增大压强 向减小压强方向移动 说明 减弱 的含义 平衡移动后结果变化的方向不变 但程度减小 例如 增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加 只是增加的程度比没有平衡移动时要小 若n2的平衡浓度为amol l 其他条件不变时 充入n2使其浓度增大到bmol l后平衡向 方向移动 达到新平衡后 n2的浓度为cmol l 则a b c的大小为 若平衡体系的压强为p1 之后缩小反应体系体积使压强增大到p2 此时平衡向 方向移动 达到新平衡后体系的压强为p3 则p1 p2 p3的大小为 若平衡体系的温度为t1 之后将温度升高到t2 此时平衡向 方向移动 达到新平衡后体系的温度为t3 则t1 t2 t3的大小为 正反应 a c b 正反应 p1 p3 p2 逆反应 t1 t3 t2 5 催化剂对化学平衡的影响 讨论 催化剂怎样改变v正和v逆 小结 同步 等倍数改变v正和v逆 结论 催化剂不能使化学平衡发生移动 不能改变反应混合物含量 但可以改变达到平衡的时间 课堂练习 1 已建立化学平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂a b c d b 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 第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 第4课时 三 化学平衡常数 化学平衡常数 是指在一定温度下 可逆反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 也无论反应物起始浓度的大小 最后都能达到平衡 这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数次方的乘积所得的比值 它是个常数 用k表示 例如 ma nbpc qd 化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数 只要温度不变 对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值 1 使用化学平衡常数应注意的问题 1 化学平衡常数只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 2 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 由于其浓度可看做常数 1 而不代入公式 3 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 若反应方向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小 尽管是同一个反应 平衡常数也会改变 2 化学平衡常数的应用 1 化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志 它能够表示出可逆反应进行的完全程度 一个反应的k值越大 说明平衡时生成物的浓度越大 反应物的浓度越小 反应物转化率也越大 可以说 化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现 2 可以利用平衡常数的值做标准 判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡 如 对于可逆反应ma g nb g pc g qd g 在一定温度的任意时刻 反应物与生成物的浓度如下关系 qc 叫做该反应的溶液商 qc k 反应向正反应方向进行qc k 反应处于平衡状态qc k 反应向逆方向进行 3 利用k可判断反应的热效应 若升高温度 k值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 k值减小 则正反应为放热反应 四 有关化学平衡的计算 起始量 变化量 平衡量的计算关系 n1 n2 0 0 ax bx cx dx n1 ax n2 bx cx dx 单位统一 已知条件 计量系数之比 加 减计算 物质浓度的变化关系 反应物 平衡浓度 起始浓度 变化浓度 生成物 平衡浓度 起始浓度 变化浓度 各物质的变化浓度之比 反应式计量系数之比 反应物的转化率 反应物转化为生成物的百分率 解 mol 2 0 1 5 4 1 3 3 4 2 2 2 x 2 0 1 5