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文档简介

1、第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,长沙市一中高二化学备课组,1、可逆过程,固体溶质 溶液中的溶质,溶解,结晶,现象:浓度不变或晶体质量不变,本质:溶解速率 = 析出速率,为什么饱和溶液不再溶解溶质?,一、可逆反应与不可逆反应,2、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,特点:同一条件、同时进行、反应物生成物同时存在(反应不能进行到底),V=1L的密闭容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2,催化剂,高温,根据浓度对反应速率的影响 试画出该反应的速率与时间的图象,V正,V逆,V正V逆,二、化学平衡状态,1、化学平衡状态,指在

2、一定条件下的可逆反应里,正反应 和逆反应的速率相等,反应混合物中各 组分的浓度保持不变的状态。,前提条件:,一定条件(T、P、V),研究对象:,密闭容器的可逆反应,平衡本质:,V 正 = V 逆0,平衡标志:,各物质的浓度不变,V=1L的密闭容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2,始 0. 1 0. 1 0 0(mol/L) 0.5min 0.08 0.08 0.02 0.02 1min 0.06 0.06 0.04 0.04 2min 0.05 0.05 0.05 0.05 4min 0.05 0.05 0.05 0.05,催化剂,高温,2、化学平衡的特征,动:,动态平

3、衡,等:,V正=V逆0,定:,反应条件一定,反应混合物中各组分的浓度一定,变:,条件改变,平衡将被破坏。,在一定温度下,反应X2(g)Y2(g) 2XY(g) 达到平衡的标志是 单位时间内同时生成 n mol X2 和n mol XY 单位时间内生成 2n molXY的同时生成n mol Y2 容器内总压强不随时间变化 单位时间内有 n mol XX键断裂,同时有n mol YY键断裂 单位时间内生成 n mol X2 同时生成n mol Y2 V正V逆0,在一定温度下,反应X2(g)Y2(g) 2XY(g) 达到平衡的标志是 X2、Y2或XY的浓度不再随时间的改变而改变 容器中X2、Y2、X

4、Y物质的量之比为 112 X2、Y2的物质的量浓度相等 容器中气体的总质量不随时间的改变而改变 若只有X2有颜色,容器中的颜色不随时间的 改变而改变,3、化学平衡状态的判定,浓度、温度、颜色、各种分数、转化率,总压强、总体积、总物质的量、密度 平均分子量,速率相等,同一物质,正逆反应,不同物质,正逆反应速率成比例,三、化学平衡的影响因素,1、浓度因素,增大反应物浓度,平衡向正向移动,Fe3+3SCN Fe(SCN)3,Cr2O72 +H2O 2CrO42 + 2H+,黄,红,橙,黄,2、温度因素,升高温度,平衡向吸热反应正向移动,2NO2(g) N2O4(g) H= -56.9kJ/mol,红

5、棕色,无色,3、压强因素,同浓度 增大压强,向气体系数和小的方向移动,4、催化剂因素(不使平衡移动),5、勒夏(沙)特列原理,如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向 着减弱这种改变的方向移动,练习:判断平衡移动的方向,P,T,加C,通入O2,通入O2,加入CaCO3,加入NH4Cl,练习:,1、2NO2 N2O4,P,正,P,逆,2、2NH3 N2 +3H2,逆,正,3、3NO2 +H2O 2HNO3 +NO,正,逆,4、CO +H2O(g) CO2 +H2,5、CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5(液) +H2O,牙齿的损坏实际是牙釉质Ca5(PO4)3OH 溶解的结果。在口腔

6、中存在着如下平衡: Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ + 3PO43- + OH- 当糖附着在牙齿上发酵时,会产生H+,试用 化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。,联系实际 健康生活,练习1 :,在新制的氯水中存在下列平衡: Cl2 + H2O HCl + HClO,若向氯水中投入少量CaCO3粉末,则: A、平衡不移动 B、平衡向正反应方向移动,氯水颜色变浅 C、平衡移动,且HClO浓度减小 D、平衡移动,且HClO浓度增大,B、D,练习2 :,在某容器中,C+H2O(g) CO +H2反应达到平衡,在温度、体积不变的情况下,向容器中充入一定量H2,当建立新平衡时: A、CO、H2的浓

7、度都比原平衡时的要小 B、CO、H2的浓度都比原平衡时的要大 C、H2、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大 D、CO、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大,C,练习3 :,当化学反应PCl5 PCl3 + Cl2处于 平衡状态时,向其中加入一种37Cl含量较 多的Cl2,平衡发生移动。在建立新平衡以 前,PCl3中所含37Cl的质量分数比原平衡 状态时(“增加”或“减少”) ,理由是,增加,平衡左移,使PCl5中37Cl增加, PCl5分解生成的PCl3中37Cl也 会增加。,化学反应速率图象分析,1、化学反应速率随时间变化的曲线,【例1 】对于反应N2+3H2 2NH3(正反应为放热反应)

8、,分析下图,确定t1t5各点所改变的条件分别是什么?,t1_ t2_ t3_ t4_ t5_,增大N2或H2的浓度,减小NH3的浓度,增大压强,降低温度,使用催化剂,2、转化率时间曲线,【例2 】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据图象填空:,P1P2 m+n_p+q,m+n_p+q,m+n_p+q,=,t1,t2,2、转化率时间曲线,【例3 】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据图象填空:,判断(1)T1T2 (2)正反应为_反应,放热,t2,t1,3、物质百分含量时间曲线,【例4 】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据

9、图象填空:,正反应为_反应,正反应为_反应,m+n_p+q,放热,吸热,1图像问题解题步骤 (1)看懂图象: .看面(即看清纵坐标与横坐标) .看线(即线的走向和变化趋势) .看点(即起点、拐点、交点、终点) (2)规律: “先拐先平数值大”(先出现拐点的 反应则先达平衡,先出现拐点的曲线 表示的温度较高或压强较大) (3)作出判断 勒夏特列原理,4、平衡时转化率压强温度曲线,【例5 】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据图象填空:,m+n_p+q,m+n_p+q,m+n_p+q,正反应为_反应,正反应为_反应,正反应为_反应,放热,吸热,吸热,5、物质的百分含量压强温

10、度曲线,【例6 】对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据图象填空:,m+n_p+q,m+n_p+q,m+n_p+q,正反应为_反应,正反应为_反应,正反应为_反应,吸热,吸热,放热,6、化学反应速率随温度或压强变化的图象,【例7 】下列各图是温度或压强对反应2A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)(正反应为吸热反应)的正逆反应速率的影响,其中正确的图象是( ),A,B,C,D,V正,V正,V正,V逆,V逆,V逆,AD,T,P,P,V,V,V,“定一议二”原则 平衡图象中,若包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,先做等温线或等压线确定一个量,再根据曲线走向分析其他两个

11、量的关系。,P2 P 1,T2 T 1,m + n p,放,练习: 1、如图所示,反应: X(气)+3Y(气) 2Z(气)(正反应放热),在不同温度、不同压强(p1p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为( ),C,2、X(g)+Y(g) 2Z(g);H0,达平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为( ),D,A,B,C,D,3、已知某可逆反应在密闭容器中进行: A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)(正反应为放热反应),图中曲线b代表一定条件下该反应的过程,若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是( ) A增大A的浓度 B缩小容器的容积 C加入催化剂 D升高温

12、度,BC,a,b,4、在某一密闭容器中,充入一定量的HI气体,发生反应2HI(气) H2(气)I2(气)(正反应为吸热反应),在t1时达到平衡,t2时加热升温并保温,到t3时又达到新平衡,符合这一变化的图像是( ),HI%,A,5、对于达平衡的可逆反应XY WZ,增大压强则正、逆反应速度(v)的变化如图,分析可知X,Y,Z,W的聚集状态可能是( )。 (A)Z、W为气体,X、Y中之一为气体 (B)Z、W中之一为气体,X、Y为非气体 (C)X、Y之一为气体,W、Z全为非气体 (D)X、Y为气体,Z、W中之一为气体,D,5、在某一密闭容器中,可逆反应: A (g) + B (g) x C (g)

13、符合下列图象(I)所表示的关系。由此推断对图象(II)的正确说法是( )。,A. P3 P4 , Y轴表示 A 的转化率,B. P3 P4 , Y轴表示 B的百分含量,C. P3 P4 , Y轴表示 混合气体密度,D. P3 P4 , Y轴表示 混合气体平均分子量,A D,五、等效平衡,在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),由不同 的起始加入达到相同的平衡效果,即平衡时 各物质的百分含量分别相同。这样的化学平 衡互称为等效平衡。,1、恒温恒容,,将生成物按反应方程式完全转化至反应物,若反应物物质的量相同,即可达到同一平衡状态,也互为等效平衡。,2SO2 +O2 2SO3(气),() ,() ,(

14、).,.,.,某.,.,.,在一个恒温恒容的密闭容器中,加入mol A和 1mol B,发生反应 : 2 A(气)+ B(气) C (气) 下列配比作为起始物质,可达到同一平衡状态的是( ),A、4mol A + 2 mol B,B、4mol C,C、1.6 mol A + 0.8mol B + 0.mol C,D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C,2、恒温恒容,,将生成物按反应方程式完全转化至反应物,若反应物物质的量比相同,即互为等效平衡状态,3、恒温恒压条件,将生成物按反应方程式完全转化至反应物,若反应物物质的量比相同,即可达到同一平衡状态,也互为等效平衡。,在一个恒温

15、恒容的密闭容器中,充入molA和molB,发生反应:A + B C 达平衡后,C的体积分数为,若维持容器体积不变,0.6molA、0.molB、.molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数不变,则值为,可能为,也可能为,只能为,只能为,无法确定,恒温恒压下 ,以下列配比发生反应:N2 + 3 H2 2 NH3互为等效平衡状态的是 N2 H2 NH3 A. 1 mol 3 mol 0 mol B. 0.5 mol 1.5 mol 0 mol C. 2 mol 6 mol 0 mol D. 0 mol 0 mol 2 mol,在一个体积恒定的密闭容器中,加入mol A和 1mol B,发生反应

16、:2 A(气)+ B(气) 3C (气) + D (气) ,若达平衡时,C的浓度为W mol/L。在恒温恒容条件下,按下列配比作为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为W mol/L的是:,A、4mol A + 2 mol B,B、3mol C + 1 mol D,C、1 mol A + 0.5mol B + 1. 5mol C + 0. 5mol D,D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C + 1 mol D,BC,在一个体积恒定的密闭容器中,N2与H2反应合成氨的反应达到平衡后,容器中含 1molN2 3molH2 1molNH3,保持温度不变,向该容器中再加1molN2 3m

17、olH21molNH3,下列说法正确的是() 正逆反应速率同时增大,平衡不移动 正逆反应速率同时增大,百分含量增大 正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向逆反应移动 正逆反应速率不变,平衡不移动,B,有两只密闭容器A 和B,有一个可移动的活塞,保持恒压,保持恒容开始时向中分别充入等量的体积比为:的和的混合气体,并使二者容积相等,试判断: )反应开始时及反应进行中与反应速率的大小关系 )当两容器均达平衡后,转化率的大小关系 )达平衡后,向中再分别充入等量的体积比为 :的和的混合气体重新达到平衡后,中的质量分数(),中的质量分数()增大,减小,不变,综合练习2:,增大,不变,浓度/molL-1,时

18、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,1molH21mol I2,2mol HI,相当于,在425时,在1L密闭容器中进行反应: H2+I2 2HI,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?,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,但达到化学平衡时,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,等效平衡建成条件探究一,在一定温度下,一个

19、容积固定的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。,恒温恒容,?,1、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的 判断方法是:,使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量是否对应相等。,二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果:,归纳总结,产生结果:,各组分百分量、n、c均相同,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

20、分数为a%是 A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,A、B,变式:在一个1L的密闭容器中,加入2molA和2molB ,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、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol B+3mol C +1mol D D、4mol A+2mol B,C,练习

21、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,在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是( ),A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2 C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol

22、 HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI,(1 1 0),(2 2 0),(2 2 0),(1 1 0),ABCD,极限转化,等效平衡建成条件的探究二,2、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应等效平衡的 判断方法是:,使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量比是否相等。,归纳总结,产生结果:,各组分百分量相同,n、c同比例变化,二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果:,练习3:对于H2+I2(g) 2HI,在恒温、恒容下,按下列不同量反应等效的有 。,1、2,3、4、5,练习4、在固定体积的密闭容器

23、内,加入2mol A、1mol B,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.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C,CD,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、0.3mol C+0.1mol D B、1.6mol A+0.8mol B+0.6mo

24、l C+0.2mol D C、3mol C+1mol D +1mol B D、4mol A+2mol B,B,在一定温度下,一个压强恒定的密闭容中发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒压下等效平衡建成的条件。,等效平衡建成条件的探究三,恒温恒压,平衡状态,与可逆反应气态物质的化学计量数无关,使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量比是否相等。,3、恒温、恒压下等效平衡的 判断方法是:,归纳总结,产生结果:,各组分百分量、c相同,n同比例变化,二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果:,练习6、在一个1L的密闭容器

25、中,加2molA 1molB ,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的浓度仍是1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的是 A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,ABD,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%

26、。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( ) A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2,C D,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,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

27、,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、1 B、2 C、3 D、4,BC,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a molC,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x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x mol,y mol。,3a

28、,(1a)mol,2,3-3a,练习10、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: (2)恒定T、P: 1若X=0、Y=0,则Z 。 2若X=0.75,则Y ,Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是 。,0,=2.25mol,0,Y=3X,Z0,练习11.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡

29、混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是 A均减半B均加倍 C均增加1molD均减少1mol,C,概念的理解:,(1)一定条件下:通常可以是 同T同V,同T同P,(2)平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无关, (如:无论反应从什么方向开始投料是一次还是分成几次,)只要起始浓度相当,就达到等效平衡状态。,概念的理解:,(3)体积分数相同:即平衡混合物各组分的百分含量对应相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。,概念的理解:,恒温恒容,?,六、化学平衡常数,1、定义,在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,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,这个常数叫做该反应的化

30、学平衡常数(简称平衡常数)。,2、表达式及单位,K的单位为(molL-1)n,3、注意问题,K只受到温度影响,与浓度无关,纯固体、液体浓度,一般不出现在表达式中,同一反应,系数不同,K值不同,K1 K2 , K1 = K22,一般来说, K 105,认为正反应进行得较完全 K 10-5 认为 正反应很难进行(逆反应较完全) 10-5 K 105 认为是可逆反应,N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K),判断反应进行的程度,4、化学平衡常数意义,若正反应是吸热反应,升高温度,K 值增大;,若正反应是放热反应,升高温度,K值减少。,判断反应H,QC k , 未达平衡,逆

31、向进行。,QC = k , 达平衡,平衡不移动。,QC k , 未达平衡,正向进行。,判断反应方向,例题:高炉炼铁中发生的反应有: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); H , , =).,减小,否,例1:在某温度下,将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L,求: (1)该反应的平衡常数 (2)在上述温度下,若充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的浓度。,例2:在密闭容器中充入 2.0mol CO和 10mol H2O(g),发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2

32、(g)+H2(g) 800时反应达平衡,若k=1. 求: CO转化为CO2的 转化率。,1 、在某温度下,可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为,下列说法正确的是() .越大,达到平衡时,反应进行的程度越大 .越小,达到平衡时,反应物的转化率越大 .随反应物浓度改变而改变 .随温度改变而改变,2、在一定体积密闭容器中,进行如下反应: CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g), 其平衡常数和温度t的关系如下: (1)k的表达式为: (2)该反应为反应(“吸热”或“放热”),吸热,(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据() .容器中压强不变.混

33、合气体中浓度不变 .v正(H2) =v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO) (4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时温度为 .,多重平衡规则 若干方程式相加(减),则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)

34、K2 K = K1/K2,QC k,QC = k,QC k,逆向进行,平衡不移动,正向进行,K 105,认为正反应进行得较完全 K 10-5 认为 正反应很难进行(逆反应较完全) 10-5 K 105 认为是可逆反应,N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K),D. CO(g)C(s)1/2O2,B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),常温下下列反应向那个方向进行?,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,

35、 ?,化学反应原理,1.直接判断法 (1)正反应速率逆反应速率0。 (2)同一物质的消耗速率与生成速率相等。 (3)各组分的浓度保持不变。 2间接判断法 (1)各组分的百分含量保持不变。 (2)各组分的物质的量保持不变。 (3)各气体的体积不随时间的改变而改变。,3以反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)为例来说明,注意:可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据: (1)正反应速率和逆反应速率相等。 (2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。 依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时,最终都要回归到这两个核心依据上来。,案例精析 【例3】下列方法中可以证明2HI(g) H2

36、(g)I2(g)已达平衡状态的是_。 单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI 一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂 百分组成 HI%I2% 反应速率(H2)(I2) (HI)时 c(HI) c(H2) c(I2)2 1 1时 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化,温度和体积一定时容器内压强不再变化 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时,混合气体的密度不再化变 讨论:在上述的说法中能说明2NO2 N2O4达到平衡状态的是_。,解析化学平衡状态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

37、物中各组分的浓度保持不变的状态。 化学平衡状态的标志 (1)微观标志:正逆0 规律:同一物质的生成速率等于消耗速率;在方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比(或消耗速率与生成速率之比,前后比较项必须相反)等于方程式系数之比;方程式两边的不同物质生成速率与生成速率之比(或消耗速率与消耗速率之比,前后比较必须相同)等于方程式系数之比。,(2)宏观标志、反应混合物中各组分百分含量一定。 规律:各组分的质量分数不变;各气体组分的体积分数不变;各组分的物质的量分数不变;各组分的分子数之比不变;各组分的物质的量浓度不变时一定平衡(变化时不一定);各组分的转化率或产率不变;若某组分有色,体系的颜色不再

38、改变时一定平衡(变化时不一定)。 答案;,练习、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、1 B、2 C、3 D、4,BC,练习2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a molC,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 m

39、ol。 (3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x mol,y mol。,3a,(1a)mol,2,3-3a,练习3、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: (2)恒定T、P: 1若X=0、Y=0,则Z 。 2若X=0.75,则Y ,Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是 。,0,=2.25mol,0,Y=3X,Z0,练习4.某温度下

40、,在一容积可变的容器中,反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是 A均减半B均加倍 C均增加1molD均减少1mol,C,化学平衡图象分析的一般方法: 一看面: 看清图象中横坐标和纵坐标的含义。 二看线: 弄清图象中线的斜率或线走势的意义 三看点: 明确曲线的起点、终点、交点及拐点等 四看是否需要辅助线。,一、速率-时间图象(V-t图象),例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化? 分析平衡移动情况。,(A) (B) (C),例2、下图表示某可逆反应

41、达到平衡过程中某一反应物的vt图象,我们知道v=c/ t;反之,c= vt。请问下列vt图象中的阴影面积表示的意义是( ),C,A、从反应开始到平衡时,该反应物的消耗浓度 B、从反应开始到平衡时,该反应物的生成浓度 C、从反应开始到平衡时,该反应物实际减小的浓度,(A)达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数增大 (B)平衡后,若升高温度,则平衡向逆反应方向移动 (C)平衡后,增大A的量,有利于平衡正向移动 (D)化学方程式中一定有np+q,例3、可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反应中,当其它条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如上图,根据图中曲线分析,判断下列叙述中正确的是( ),B,二、转化率(或产率、百分含量等)-时间图象,可采取的措施是( ) A、加入催化剂 B、增大Y的浓度 C、降低温度 D、增大体系压强,A,练习1、图中a曲线

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