第二章第三节化学平衡PPT课件

.,1,第三节化学平衡（第一课时）,问题:什么是饱和溶液？,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,没有！,硫酸铜晶体,饱和硫酸铜溶液,固体溶质,溶液中的溶质,溶解,结晶,1.可逆反应,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。,2.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,请思考：在一定条件下，2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3？,1、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；2、可逆反应不能进行到底，因而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。,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、某时刻后，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,正反应速率,逆反应速率,相等,二、化学平衡,1、概念：在一定的条件下，可逆反应进行到一定的程度时，V正反应速率=V逆反应速率，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称化学平衡,强调三点,对象：可逆反应,实质：正反应速率=逆反应速率,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、动、等、定、变,逆：,研究的对象是可逆反应。,动：,化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。,等：,达到化学平衡时，v正v逆0,定：,反应混合物各组分的浓度保持一定。,变：,化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。,3、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、质量分数、物质的量、体积分数、分子数之比保持不变,例题1：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,课后总结,1、可逆反应特点：同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化2、化学平衡（1）、概念：在一定的条件下，可逆反应进行到一定的程度时，V正=V逆，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应体系所处的化学平衡状态，简称化学平衡（2）、特征：逆、动、等、定、变,A、SO2的消耗速率等于SO3的生成速率B、SO2的生成速率等于SO3的生成速率C、SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍D、SO3的生成速率等于O2生成速率的2倍,BD,练习2、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,如果A是气体呢？,ACD,B,AD,练习4.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志是()C的生成速率与C的分解速率相等单位时间内生成amolA,同时生成3amolBA、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA,同时生成3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.B.C.D.,A,影响化学平衡的条件,第三节化学平衡,（第二课时）,定义：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,V正=V逆0,条件改变,V正=V逆0,一定时间,化学平衡的移动,浓度,温度,压强,催化剂,【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡？,可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。,1、浓度对化学平衡的影响（P26）,现象分析:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色,增大c(H+),C(Cr2O72-)增大,平衡逆向移动,减小c(H+),C(CrO42-)增大,平衡正向移动,结论:增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动,结论:减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动,溶液橙色加深,溶液黄色加深,现象及分析,增大c(Fe3+),增大c(SCN-),CFe(SCN)3)增大,平衡正向移动,结论:增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,减小c(Fe3+),CFe(SCN)3)减小,平衡逆向移动,结论:减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动,Fe3+3OH-Fe(OH)3,红色加深,红色加深,有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅,实验探究(P27实验26),浓度对化学平衡的影响,规律:在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动,你能用速率的图像来解释上述的变化规律吗？,增大反应物浓度,V正V逆,平衡正向移动,减小生成物浓度,平衡正向移动,V正V逆,V正,增大生成物浓度,平衡逆向移动,V逆V正,减小反应物浓度,平衡逆向移动,V逆V正,V正,由以上四图可以得出结论：,1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率,2）改变浓度瞬间，若v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动若v(逆)v(正)，平衡向逆反应方向移动,3）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率,注意：改变浓度一般通过改变物质的量来实现，但改变固体物质和纯液体的量，不影响平衡。对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。在生产上，往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分的利用。,2SO2+O22SO3,1、已知在氨水中存在下列平衡：,NH3+H2O,NH3H2O,NH4+OH-,(1)向氨水中加入MgCl2固体，平衡向_移动，OH-浓度，NH4+浓度。,(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向移动，此时溶液中浓度减小的粒子有。,(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向.移动，此时发生的现象是。,正反应方向,减小,增大,正反应方向,OH-、NH3H2O、NH3,逆反应方向,有气体放出,课堂练习,可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？,增大水蒸气浓度加入更多的碳增加H2浓度,平衡正向移动，CO浓度增大,平衡不移动，CO浓度不变,平衡逆向移动，CO浓度减小,小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。,课堂练习,.,32,2、温度对化学平衡的影响,实验探究(实验27)2NO2(气)N2O4(气)H=-56.9kJ/mol,(红棕色),(无色),加深,变浅,.,33,1、反应体系混和物受热时，速率均（），但，故平衡向方向移动；2、反应体系混和物遇冷时，速率均（），但，故平衡向方向移动；,增大,(吸)(放),吸热反应,减小,(吸)pB、A的转化率降低C、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加,B,课堂练习,不移动,逆向移动,6、向平衡体系中3H2(g)+N2(g)2NH3(g)恒容时，充入Ne，则平衡_；恒压时，充入Ne，则平衡_。,.,47,加入（正）催化剂能同等程度的加快反应速率，所以平衡不移动，但能缩短达到平衡的时间。,规律：,4、催化剂对于化学平衡的影响,.,48,请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响,加入正催化剂,加入负催化剂,.,49,向正反应方向移动,向逆反应方向移动,向体积缩小方向移动,向体积增大方向移动,向吸热方向移动,向放热方向移动,向减弱这种改变的方向移动,反应物浓度减小,反应物浓度增大,体系压强减小,体系压强增大,体系温度减小,体系温度增大,减弱这种改变,规律,改变一个条件,总结改变反应条件时平衡移动的方向,催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。,.,50,7、对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平衡移动的是（）,A、加入一种反应物B、增加体系的压强C、升高温度D、使用催化剂,C,课堂练习,8、可逆反应2XYZ(g)(正反应为放热反应)达到平衡。升高温度后混合气体的平均相对分子质量减小，则下列情况正确的是（）AX和Y可能都是固体BX和Y一定都是气体CX和Y可能都是气体DX和Y至少有一种为气体,CD,.,51,DE,BC,A.正增大、逆减少,B.正、逆均不变,D.平衡向右移动,E.正、逆均增大,C.平衡不发生移动,课堂练习,.,52,三、化学平衡常数,.,53,阅读课本P28-29，分析课本P29表格有关数据，你能得出什么结论呢？,.,54,1、定义：,在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）,2、表达式：,化学平衡常数,对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)K,.,55,3、使用平衡常数应注意的几个问题：,(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的浓度不写,(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关,例如：N2+3H22NH3的K1值与1/2N2+3/2H2NH3的K2值不一样,(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。,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l),K=c(CO2),K=c(CO)/c(CO2)c(H2),K1=K22,2NH3N2+3H2的K3呢？,.,56,2、已知在448时，反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数K2为_；反应1/2H2(g)1/2I2(g)HI(g)的平衡常数K3为_。,1、请大家写出下列方程式的平衡常数K表达方式,C(s)2H2(g)CH4(g)N2(g)O2(g)2NO(g)3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g),课堂练习,.,57,（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。反之，说明转化率就越小。,1、化学平衡常数的意义：,定量的衡量化学反应进行的程度,（2）一般当K105时，该反应进行得基本完全。,2、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行,对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：,叫该反应的浓度商,四、化学平衡常数的应用,mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)Qc,.,58,（1）QCK，反应向正方向进行,（2）QCK，反应处于平衡状态,（3）QCK，反应向逆方向进行,课堂练习3、已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在T温度下的平衡常数K20，在T温度下某密闭容器中进行该反应。当反应进行到一段时间后，c(SO2)0.4molL1，c(O2)1molL1，c(SO3)2molL1，请问这个时候该反应是否处于平衡状态呢？如果不是，平衡向哪个方向进行呢？,.,59,3、利用可判断反应的热效应,（）若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应,（）若升高温度，值减小，则正反应为放热反应,课堂练习4高温下，某反应达平衡，平衡常数K=.恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（）A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2,A,.,60,1、定义：,在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）,2、表达式：,化学平衡常数,对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)K,课前回顾,.,61,3、使用平衡常数应注意的几个问题：,(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的浓度不写,(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关,例如：N2+3H22NH3的K1值与1/2N2+3/2H2NH3的K2值不一样,(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。,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l),K=c(CO2),K=c(CO)/c(CO2)c(H2),K1=K22,2NH3N2+3H2的K3呢？,.,62,（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。反之，说明转化率就越小。,1、化学平衡常数的意义：,定量的衡量化学反应进行的程度,（2）一般当K105时，该反应进行得基本完全。,2、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行,对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：,叫该反应的浓