高中化学 2.3.1 化学平衡状态课件 新人教版选修4 .ppt

第2章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第1课时化学平衡状态 一 什么是可逆反应 在同一条件下 既能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的反应 叫做可逆反应 特点 相同条件 同时反应 反应物与生成物共存 例 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 还需要研究化学反应进行的程度 化学平衡 问题二 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 以蔗糖溶解于水为例 蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等 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 此时产生了 度 限度 消耗量等于生成量 量上不再变化 在一定条件下 2molso2与1molo2反应能否得到2molso3 不能 因这是个可逆反应 而可逆反应是不能进行到底的 故此对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题 开始时c co c h2o 最大 c co2 c h2 0 随着反应的进行 c co2 c h2 逐渐增大 进行到一定程度 总有那么一刻 正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 c co c h2o 逐渐减小 且正反应速率 逆反应速率 正反应速率 逆反应速率 相等 这时 co h2o的消耗量等于co2 h2反应生成的co h2o的量 反应仍在进行 但是四种物质的浓度均保持不变 达到动态平衡 这就是我们今天要重点研究的重要概念 化学平衡状态 二 化学平衡状态 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 强调三点 前提条件 一定条件下的可逆反应 实质 v正 v逆 0 标志 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 2 化学平衡的特征 逆 可逆反应 等 v正 v逆 动 动态平衡 反应没有停止 v正 v逆 0 定 各组分的浓度不变 含量一定 变 条件改变 原平衡被破坏 在新的条件下建立新的平衡 练习 1 可逆反应达到平衡的主要特征是 a 反应停止了 b 正 逆反应的速率均为零 d 正 逆反应的速率相等 c 正 逆反应还在进行 d 2 在一定条件下 使no和o2在一密闭容器中进行反应下列不正确的是 a 反应开始时 正反应速率最大 逆反应速率为零 b 随着反应的进行 正反应的速率逐渐减少 最后为零 c 随着反应的进行 逆反应速率逐渐增大 最后不变 d 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 最后不变 b 3 判断反应达到平衡状态的标志 1 v正 v逆 2 各组分的含量不变 化学平衡到达的标志 以xa ybzc为例 化学平衡到达的标志有 v正 v逆 va 耗 va 生va 耗 vc 耗 x zvb 生 vc 生 y zva 耗 vb 生 x y 各物质的百分含量保持不变 混合气体的总压 总体积 总物质的量不随时间的改变而改变 x y z即反应前后系数不等 各物质的浓度不随时间的改变而改变 各物质的物质的量不随时间的改变而改变 各气体的体积不随时间的改变而改变 反应体系的颜色 温度不再变化 速率 直接的 间接的 va 耗是指a物质的消耗速率 vb 生是指b物质的生成速率 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 取决于该物理量在平衡到达前后 反应过程中 是否发生变化 若是变的则可 否则 不行 即 变 的不变则可 注意 平衡状态的判断 混合物体系中各成分的含量1 各物质的物质的量或物质的量分数一定2 各物质的质量或各物质的质量分数一定3 各气体的体积或体积分数一定4 总体积 总压强 总物质的量一定 ma g nb g pc g qd g 平衡 不一定 平衡 平衡 平衡状态的判断 正 逆反应速率的关系1 在单位时间内消耗了mmola 同时生成了mmola 2 在单位时间内消耗了nmolb 同时消耗了pmolc 3 v a v b v c v d m n p q 4 在单位时间内生成了nmolb 同时消耗了qmold ma g nb g pc g qd g v正 v逆 平衡 v正 v逆 平衡 未达到平衡时也符合此关系 均指v逆 不一定平衡 一正一负 符合系数 平衡状态的判断 恒温 恒容时 压强 1 m n p q时 压强保持不变2 m n p q时 压强保持不变混合气体的平均相对分子质量 mr 1 m n p q时 mr一定2 m n p q时 mr一定 ma g nb g pc g qd g 平衡 不一定 平衡 不一定 变 的不变 平衡状态的判断 1 其它条件不变时 如体系的温度一定2 体系的颜色不再变化3 体系的密度一定 ma g nb g pc g qd g 平衡 不一定 平衡 3 在一定条件下 可逆反应 2ab 3c 在下列四种状态时属于平衡状态的是 正反应速率逆反应速率a v a 2mol l s v a 2mol l s b v a 2mol l s v b 1 5mol l s c v a 2mol l s v b 2mol l s d v a 60mol l min v c 1 5mol l s ad 4 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 5 一定温度下 反应a g b g 2c g d g 达到平衡的标志是 a 单位时间内反应nmola的同时生成nmol的d c 容器内的总压强不随时间的变化而变化 b 单位时间内生成2nmolc的同时生成nmol的b d 单位时间内生成nmola的同时生成nmol的b bc 6 反应 2so2 o2so3正反应是放热反应 达到平衡状态时 下列说法中正确的是 a 容器内压强不随时间变化b so2 o2 so3的分子数之比是2 1 2c so2和o2不再化合成so3d 使用催化剂v正 v逆都发生变化 但变化的倍数相等 ad 7 在一定温度下的定容密闭容器中 当下列物理量不再改变时 表明反应 a s 2b g c g d g 已达平衡的是 a 混合气体的压强b 混合气体的密度c 气体的平均相对分子质量d 气体的总物质的量 若a为气体 则选 bc acd 若改为a g b g c g d g 则选 无 小结 1 化学平衡状态的定义 前提条件 实质 标志 2 化学平衡状态的特征 逆 动 等 定 变 同 3 达到平衡状态的标志 1 v正 v逆 2 各组分的含量不变 一正一负 符合系数 变 的不变 复习 化学平衡状态的定义 化学反应的限度 一定条件下 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 化学平衡的特征 逆等动定变 可逆反应 或可逆过程 v正 v逆 用同一物质浓度表示 动态平衡 v正 v逆 0 平衡时 各组分浓度 含量保持不变 恒定 条件改变 平衡发生改变 强调在平衡状态时存在的 1 现象与本质 v正 v逆是达到平衡状态的本质 各组成成分的含量不变为表面现象 2 动与静 正反应和逆反应不断进行 而各组分的含量保持不变 3 内因和外因 条件改变时 v正 v逆 平衡被打破 外界条件一定时 v正 v逆 平衡建立 课前练习 在一定温度下 可逆反应a g 3b g 2c g 达到平衡的标志是 c生成的速率与c分解的速率相等 单位时间内生成mmola 同时生成3mmolb a b c的浓度不再变化 a b c的分子数之比为1 3 2 单位时间内生成3mmolb 同时生成2mmolc 容器内的总压强不随时间变化a b c d 全部 a 1 混合气体的颜色不再改变 2 混合气体的平均相对分子质量不变 3 混合气体的密度不变 4 混合气体的压强不变 5 单位时间内消耗2nmolno2的同时生成2nmolo2 6 o2气体的物质的量浓度不变 课前练习 可逆反应中 旧化学平衡的破坏 新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动 v正 v逆