年廣東地區(qū)選修4高二化學(xué)第三節(jié)化學(xué)平衡課件

1、第三節(jié) 化學(xué)平衡2021/8/8 星期日1復(fù)習(xí)回顧1.什么叫可逆反應(yīng) 在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).H2I22HI注意：1、同一條件下2、可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底， 得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物1molH2和1molI2反應(yīng)能生成2molHI嗎？2021/8/8 星期日22.什么是飽和溶液？ 在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。 飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？ 沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。2021

2、/8/8 星期日3即：溶解速率 = 結(jié)晶速率 達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動(dòng)態(tài)平衡那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？2021/8/8 星期日4開始時(shí)c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大c(CO2) 、c(H2)逐漸增大 進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小相等，且不再變化 在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2c(CO) 、c(H2O)逐漸減小2021/8/8 星期日5且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率相等時(shí)間速率這時(shí)，CO、H

3、2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量， 反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài)2021/8/8 星期日6一、化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)= v(逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變注意三點(diǎn)2021/8/8 星期日71、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（v(正)= v(逆) 0）(2)等：v(正)= v(逆) (3)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持一定，各組分的含量保持不

4、變。(4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。2021/8/8 星期日82、判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1)直接標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率各組分的百分含量不隨時(shí)間改變而改變(2)間接標(biāo)志：各組分的濃度不隨時(shí)間改變而改變各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變各氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變氣體的顏色不隨時(shí)間改變而改變氣體的密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變而改變2021/8/8 星期日9注意（1）對(duì)于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)（如2SO2+O2 2SO3）來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時(shí)間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。2021/8/8

5、星期日10（2）對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)：（如H2+I2(g) 2HI），不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時(shí)間的改變而改變。2021/8/8 星期日11（3）對(duì)于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若是則可；否則，不行。2021/8/8 星期日12思 考與練 習(xí)（1）混合氣體的顏色不再改變 （ ）（2）混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 （ ）（3）混合氣體的密度不變 （ ）（4）混合氣體的壓強(qiáng)不變 （ ）（5）單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時(shí)

6、生成2nmolO2 （ ） (6) O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變 （ ）在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： 2NO2 2NO + O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是：2021/8/8 星期日133、等效平衡問題：外界條件相同時(shí)，可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，還是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相當(dāng)，所建立的平衡是等效平衡，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。例如：在425時(shí)，在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H2+I2 2HI,達(dá)到平衡。不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。2021/8/8 星期日14濃度/molL-1時(shí)間/s0.001.002.001.580.21濃

7、度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時(shí)間/sHIH2或I2從正反應(yīng)開始從逆反應(yīng)開始1molH21molI22molHI相當(dāng)于例題等效平衡2021/8/8 星期日15【例】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.單位時(shí)間生成B的速率,與生成C的速率 相等 （數(shù)值）D.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成2nmolCAD怎樣理解v(正)= v(逆)？ 2021/8/8 星期日16【例2】下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡

8、狀態(tài)的是( )A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成AC2021/8/8 星期日17 【例3】下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（） (A) P、Q、R、S的濃度不再變化 (B) P、Q、R、S的分子數(shù)比為1:1:1：1 (C)反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S共存 (D)反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化A P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣)?怎樣理解反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變2021/8/8 星期日

9、18 【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng): A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（其中只有B氣體有顏色） ( )A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度C.氣體的平均分子量 D.氣體的顏色BCDA(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)?怎樣理解平衡與體系特征物理量的關(guān)系？ 2021/8/8 星期日19練習(xí)在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 ( )C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化

10、混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成 3amolBA、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A. B. C. D.A2021/8/8 星期日20練 習(xí)（1）混合氣體的顏色不再改變 （ ）（2）混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 （ ）（3）混合氣體的密度不變 （ ）（4）混合氣體的壓強(qiáng)不變 （ ）（5）單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時(shí)生成2nmolO2 （ ） (6) O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變 （ ）1.在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： 2NO2 2NO + O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是：2021/8/8 星期日21注意（1）對(duì)于反應(yīng)前后的氣體

11、物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)（如2SO2+O2 2SO3）來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時(shí)間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。2021/8/8 星期日22（2）對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)：（如H2+I2(g) 2HI），不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時(shí)間的改變而改變。2021/8/8 星期日23（3）對(duì)于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若是則可；否則，不行。2021/8/8 星期日242.在一定溫度下,下列敘述不是可

12、逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 ( )C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成 3amolBA、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A. B. C. D.A2021/8/8 星期日25定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡被破壞，新化學(xué)平衡建立過程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。V正V逆V正=V逆0條件改變 平衡1 不平衡 平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆0一定時(shí)間二、化學(xué)平衡的移動(dòng)【思考與交流】

13、有哪些條件能改變化學(xué)平衡呢？2021/8/8 星期日261、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響（P28）溶液橙色加深溶液黃色加深2021/8/8 星期日27實(shí)驗(yàn)探究(P29實(shí)驗(yàn)26)FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl現(xiàn)象：溶液變成紅色(血紅色)A.加少量FeCl3的紅色加深；B.加少量KSCN的紅色也加深；(無色)(黃色)(無色)思考加少量NaOH溶液顏色有何變化。有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺2021/8/8 星期日28實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物或減小生成物的濃度化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)減小反應(yīng)物或增大生成物的濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向右移動(dòng)向左移動(dòng)原因分析:運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)

14、反應(yīng)速率的影響以及化學(xué)平衡的建立等知識(shí)，解釋濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響2021/8/8 星期日29t2V”正 = V”逆V逆V,正t3V正= V逆V正V逆t1t（s） V（molL-1S-1）0 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)增大反應(yīng)物濃度速率-時(shí)間關(guān)系圖：原因分析:增加反應(yīng)物的濃度, V正 V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；2021/8/8 星期日30 當(dāng)減小反應(yīng)物的濃度時(shí), 化學(xué)平衡將怎樣移動(dòng)?速率-時(shí)間關(guān)系圖：結(jié)論: 減小反應(yīng)物的濃度, V正 (放) ，故平衡 向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)； B：混合物遇冷，速率均減少，但(吸)v逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。壓強(qiáng)(MPaH3 %2.09.216.435

15、.553.669.42021/8/8 星期日371)先決條件：2)結(jié)論： 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)，減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。體積縮?。杭礆怏w分子數(shù)目減少體積增大：即氣體分子數(shù)目增多說明: 反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng) 前后總體積發(fā)生改變。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d2021/8/8 星期日38V正= V逆V正V逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正 = V”逆V逆V正增大壓強(qiáng)3)速率-時(shí)間關(guān)系圖：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d注意：壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響，圖像具有不連續(xù)性。為什么？2021/8/8 星期日39思考：對(duì)于反應(yīng) H2O+CO H2+CO2如果增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動(dòng)？高溫催化劑速率-時(shí)間關(guān)系圖：V(molL-1S-1)T(s)0V正= V逆V正= V逆增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù)一樣， V正= V逆，平衡不移動(dòng)。t22021/8/8