高中化学专题二 化学反应速率与化学平衡课件集苏教版选修4化学平衡状态.ppt

思考 化学反应中 反应物能全部转化为生成物吗 举例说明 有些化学反应能进行完全 如镁的燃烧 钠与水的反应 有些化学反不能进行完全 如合成氨 二氧化硫的催化氧化等 化学平衡状态 1 可逆反应 定义 在相同条件下同时向正 反两个方向进行的反应称可逆反应 交流 研讨 下列说法是否正确 1 氢气在氧气中燃烧生成水 水在电解时生成氢气和氧气 h2 o2 h2o是可逆反应 2 硫酸铜晶体加热变成白色粉末 冷却又变成蓝色 所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应 3 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体 两种气体又自发变成氯化铵 氯化铵的分解是可逆反应 可逆反应的特点 1 不能进行到底 有一定限度 2 正反两个方向的反应在同时进行 3 一定条件下 正逆反应达到平衡 1 可逆反应 2体积so21体积o2500 101kpa v2o5 so2 6 o2 3 so3 91 如前 如前 反应停止了吗 思考 开始瞬间各种物质的浓度 正 逆反应速率各有什么特征 随着反应进行又有什么特征 一段时间后有什么特征 c so2 c o2 最大 c so3 0 c so2 c o2 c so3 v 正 v 逆 c so2 c o2 c so3 均不再变化 2 化学平衡状态的建立 v 正 v 逆 且v 正 v 逆 v 正 最大 v 逆 0 p43交流与讨论 v 正 v 逆 t1 化学平衡状态 v正 v逆 0 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 适用范围 可逆反应 本质 v 正 v 逆 0 标志 反应混合物中各组分的浓度保持不变 3 化学平衡状态的含义 4 化学平衡状态的特征 4 动 动态平衡 v 正 v 逆 0 2 等 v 正 v 逆 3 定 反应混合物中各组分的含量保持不变 各组分的浓度保持一定 5 变 条件改变 原平衡可能被破坏 将在新条件下建立新的平衡 1 逆 研究对象为可逆反应 补充 平衡的建立与途径无关 只要在相同的条件下 按一定的比例投料 就可以达到相同的平衡 同一种物质 该物质的生成速率等于它的消耗速率 不同的物质 速率之比等于方程式中各物质的计量数之比 但必须是不同方向的速率 化学平衡状态的标志 1 等速标志 正 逆 本质特征 各组成成分的质量 物质的量 分子数 体积 气体 物质的量浓度均保持不变 各组成成分的质量分数 物质的量分数 气体的体积分数均保持不变 2 恒浓标志 反应混合物中各组成成分的浓度保持不变 外部表现 若反应前后的物质都是气体 且总体积不等 则气体的总物质的量 总压强 恒温 恒容 平均摩尔质量 混合气体的密度 恒温 恒压 均保持不变 反应物的转化率 产物的产率保持不变 重要题型 判断可逆反应达到平衡状态 能够说明n2 3h22nh3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 容器内n2 h2 nh3三者共存 容器内n2 h2 nh3三者浓度相等 容器内n2 h2 nh3的浓度比恰为1 3 2 tmin内生成1molnh3同时消耗0 5moln2 tmin内生成1moln2同时消耗3molh2 容器内压强不随时间的变化而变化 容器内密度不再发生变化 容器内的平均摩尔质量不再发生变化 判断化学平衡状态的方法 某时间内断裂3molh h键的同时 断裂6moln h键 容器内质量不随时间的变化而变化 能够说明n2 3h22nh3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 平衡 平衡 平衡 不一定 平衡 平衡 不一定 不一定 不一定 不一定 平衡 平衡 平衡 不一定 不一定 6 化学平衡的相关计算 基本模式 三行式解法 转化浓度 mxnxpxqx 平衡浓度 a mxb nxpxqx 基本关系 生成物 平衡浓度 起始浓度 转化浓度 反应物 平衡浓度 起始浓度 转化浓度 例 ma nbpc qd起始浓度 ab00 mol l mol l mol l 转化率 气体的平均分子量 几点定律 恒温恒压下 气体的体积比等于物质的量之比 即气体的密度比等于摩尔质量之比 即恒温恒容下 气体的压强比等于物质的量之比 即 1体积so2和3体积空气混合后在450 以上通过v2o5催化剂发生反应 若同温同压下测得反应前和反应后混合气体的密度比为0 9 则so2的转化率为 例1 a 90 b 80 c 45 d 10 差量法 例2 在一定条件下 可逆反应a2 g b2 g 2c g 达平衡时 各物质的平衡浓度分别为c a2 0 5mol l c b2 0 1mol l c c 1 6mol l若用a b c分别表示a2 b2 c的起始浓度 则 a b的取值范围 0 4mol l a 1 3mol l0mol l b 0 9mol l 极端假设法 1 当可逆反应2so2 o22so3达平衡时 通入18o2 再次平衡时 18o存在于 a so3o2b so2so3c so2o2d so2o2so3 d 练习 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 当达到平衡时 各物质的浓度有可能是 a z为0 3mol lb y2为0 35mol lc x2为0 2mol ld z为0 4mol l 答 ab 3 n2 3h22nh3反应达到平衡时 下列说法正确的是 a n2和h2不再化合了b n2 h2 nh3的浓度相等c 平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后体系的总质量就不再变了d n2 h2 nh3的浓度保持不变 d 4 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 a生成的速率与c分解的速率相等b a b c的浓度不再变化c 单位时间生成nmola同时消耗3nmolbd a b c的分子数之比为1 3 2 bc 5 可逆反应n2 3h22nh3的正 逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示 下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 a 3v正 n2 v正 h2 b v正 n2 v逆 nh3 c 2v正 h2 3v逆 nh3 d v正 n2 3v逆 h2 c 6 体积相同的甲 乙两个容器中 分别都充有等物质的量的so2和o2 在相同温度下发生反应 2so2 g o2 g 2