苏教版《化学平衡状态》PPT课件

.,1,专题二化学反应速率与化学平衡,第二单元化学反应的方向和限度,第二课时化学平衡状态,.,2,学习目标,1.了解可逆反应与非可逆反应的差异。2.理解理解化学平衡的建立过程。3.理解化学平衡的特征。4.掌握化学平衡状态的判断方法,.,3,高炉炼铁的主要反应为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的CO。100多年前，人们曾认为这是由于CO与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长CO和Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO的含量并未减少。你知道这是为什么吗？,你知道吗？,.,4,问题：什么是可逆反应？,举例说明：,.,5,1.可逆反应,（1）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。,可逆反应的概念及其特点,2、表示方法：,约定采用“”表示，把从左向右的反应称作正反应，从右向左的反应称作逆反应。,.,6,可逆反应的特点：,可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底)即反应物、生成物共同存在,思考：水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水，是否是可逆反应？,答案：不是可逆反应，因为两个反应的条件不同,.,7,溶液变为深黄色,有I2生成,溶液分层，上层变为紫色，下层颜色变浅,I2被苯萃取,溶液变为血红色,溶液中仍有Fe3+,必修二P32,FeCl3溶液与KI溶液的反应,.,8,N2与H2合成NH3反应的探究：我们将各为4mol的N2，H2充入到体积为1L的密闭容器中，在一定条件下反应，每隔一段时间测得容器内各物质的浓度数据如下：,必修二P32,.,9,问题3：从上表中你能获得什么信息？,.,10,.,11,化学平衡是动态平衡,2.化学平衡状态的特征,动,特点动态平衡：v(正)=v(逆)0,等,定,变,本质v(正)v(逆)0,现象c(B)或n(B)或(B)一定,发展条件改变平衡改变,逆,对象化学平衡的研究对象是可逆反应,.,12,.,13,反应速率,反应时间,V正,V逆,化学平衡的建立,可逆反应中正、逆反应速率随时间的变化,浓度,反应时间,生成物,反应物,.,14,ACFG,.,15,4.下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒容下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化,B,.,16,.,17,注意：对于反应前后体系气体的物质的量不变的反应。在恒容恒温条件下，容器的压强不变，总的物质的量不变.因此不能用压强和总物质的量来判断反应是否平衡,.,18,.,19,5.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,AC,.,20,6.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是()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.气体的总物质的量,BC,练习,.,21,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡,平衡,平衡,不一定,小结,.,22,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),不一定,不一定,平衡,平衡,小结,.,23,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),不一定,不一定,平衡,平衡,小结,.,24,不一定,不一定,平衡,小结,.,25,化学平衡的移动,第三单元,.,26,复习化学平衡状态的特征是什么？,提问影响化学反应速率的因素有哪些？,问题1影响化学平衡的可能因素有哪些？,问题2这些外界条件改变如何影响平衡?,逆、等、动、定、变,.,27,一、化学平衡的移动,改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。,外界条件发生变化。,3.移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。,若V正V逆，,平衡向正反应方向移动。,若V正V逆，,平衡不移动。,若V正V逆，,平衡向逆反应方向移动。,1.概念：,2.移动的原因：,.,28,1）结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度)，平衡向逆反应方向移动。,二、影响化学平衡的因素,1.浓度变化对化学平衡的影响,P50活动与探究,.,29,t2,V”正=V”逆,V逆,V,正,t3,V正=V逆,V正,V逆,t1,V（molL-1S-1）,0,平衡状态,平衡状态,增大反应物浓度,速率-时间关系图：,原因分析:,增加反应物的浓度,V正V逆，平衡向正反应方向移动；,.,30,.,31,.,32,1）结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度)，平衡向逆反应方向移动。,增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。,2）意义：,1.浓度变化对化学平衡的影响,.,33,思考：,1.在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？2.可逆反应H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化?增大水蒸气浓度加入更多的碳增加H2浓度,增加氧气的浓度,压强,.,34,1)前提条件：,2)结论：,反应体系中有气体参加且反应。,在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,2.压强对化学平衡的影响：,课本P50交流与讨论,.,35,V（mol.L-1S-1）,0,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,增大压强,3)速率-时间关系图：,.,36,速率-时间关系图：,V正=V逆,t2,注意：,2.充入”惰性气体”a恒压当成”减压”b恒容速率不变，平衡不移动,.,37,1.在密闭容器中进行下列反应,达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：,（1）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡;c(CO2)。,（2）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡;c(CO2)。,（3）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡;c(CO2)。,逆向移动,增大,不移动,不变,正向移动,减小,.,38,2.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.ab+cB.ab+cC.ab+cD.ab=c,A,.,39,练习3：在一密闭容器中充入1molNO2,建立平衡：,测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时，再充入1molNO2，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为b%,问a、b值的大小关系。,ba,.,40,3.温度对化学平衡的影响：,在其它条件不变的情况下，升高温度,平衡向吸热反应方向移动。降低温度,平衡向放热反应方向移动。,1.结论:,课本P51活动与探究,.,41,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,升高温度,（正反应是放热反应）,2.速率-时间关系图：,2NO2N2O4,.,42,四、催化剂对化学平衡的影响：,同等程度改变化学反应速率，V正=V逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。,V正=V逆,催化剂对可逆反应的影响：,.,43,可见，要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起V正V逆。,平衡移动的本质,平衡移动原理（勒夏特列原理）：,改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、或温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。,.,44,1.下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化,D,.,45,2.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,.,46,课堂练习,3.在高温下，反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g)（正反应吸热）达到平衡，要使混气颜色加深，可采取的方法是A减压B缩小体积C升温D增大H2浓度,B、C,.,47,4.密闭容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如下图。则：(1)增大压强，A的转化率_平衡向移动，达到平衡后，混合物中C的浓度_。(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是，(3)当降低温度时，C的浓度减小，正反应是_热反应。,增大,m+np,增大,吸,A的转化率,P,正反应方向,.,48,浓度/molL-1,时间/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,浓度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,时间/s,HI,H2或I2,从正反应开始,从逆反应开始,1molH21molI2,2molHI,相当于,5.在425时，在1L密闭容器中进行反应：H2+I22HI,达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？,.,49,在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，达到化学平衡时，只要同种物质的体积分数相同，这样的平衡称为等效平衡。,一、等效平衡的概念,.,50,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时量相同,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化,.,51,练习1：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的体积分数为a%。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a%是A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB,A、B,.,52,练习2.某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足：（1）恒定T、V：1若X=0，Y=0，则Z=-。2若X=0.75，Y=-，Z=-。3X、Y、Z应满足的一般条件是-。,2mol,2.25mol,0.5mol,X+Z/2=1,Y+3Z/2=3,.,53,（2）恒定T、P：1若X=0、Y=0，则Z。2若X=0.75,则YZ。3X、Y、Z应满足的一般条件是。,0,=2.25mol,0,Y=3X，Z0,.,54,3.在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（）,A.1molHIB.2molH2+3molI2C.1molH2+1molI2+1molHID.0.6molH2+0.5molI2+1molHI,AC,.,55,练习4.在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(气)+B(气)2C(气)达到平衡时，C的质量分数为W。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molC,CD,.,56,练习5：在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol/L的是A.0.3molC+0.1molDB.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC.3molC+1molD+1molBD.4molA+2molB,B,.,57,练习6.在一个1L的密闭容器中，加2molA1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度不是1.2mol/L（或C的体积分数不是a%）的是A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB,C,.,58,练习7.在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB，发生如下反应：3A（气）+2B（气）xC（气）+yD(气）达到平衡时，C的体积分数为m%。若维持温度压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2,CD,.,59,练习8.在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)xC(气),达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（）A.1B.2C.3D.4,BC,.,60,练习9.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（气）B（气）C（气）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C物质的量为mol。（3）若开始时放入xmolA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则xmol，ymol。,3a,（1a）mol,2,3-3a,.,61,