第二節(jié)-化學(xué)平衡PPT課件

1、1,第二節(jié) 化學(xué)平衡,2,用可逆符號(hào)表示，即使生成氣體和沉淀也不打狀態(tài)符號(hào),a、可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn) 化為產(chǎn)物； b、有兩種速率，正、逆,可逆反應(yīng),同一條件下，反應(yīng)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),3,一、化學(xué)平衡的建立,圖象說明,1、化學(xué)平衡狀態(tài)定義,在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中組成成分的含量保持不變的狀態(tài),4,3、判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù) （思維點(diǎn)撥48頁小結(jié),4、例題,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,可用 “等” “動(dòng)” “定” “變” “同” 五個(gè)字概括,5,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征： “等” “動(dòng)” “定” “變” “同

2、,等”：正=逆，確切含義是：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi) 某一反應(yīng)物所消耗的量正好等于生成 物又逆轉(zhuǎn)化為該反應(yīng)物的量。即任一 時(shí)刻同一物質(zhì)的生成速率和消耗速率 相等,動(dòng)”：正=逆0，是動(dòng)態(tài)平衡，如溶解平衡,6,變”：平衡是有條件的，一旦外界條件發(fā)生 變化，平衡就有可能被破壞直至建立 新的平衡為止,同”：建立化學(xué)平衡與它的途徑無關(guān)（課 本38頁倒數(shù)第三自然段,定”：條件不變的時(shí)候，反應(yīng)混合物中各組 成成分的百分含量保持不變,7,判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,平衡,平衡,平衡,不一定 平衡,8,判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,平衡,平衡,不一定 平衡,不一定 平衡,9,判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,平衡,不一定 平衡,平衡,不一定 平

3、衡,10,判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法標(biāo)志,不一定 平衡,不一定 平衡,不一定 平衡,11,判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù) （小結(jié),正=逆不再隨時(shí)間變化而變化,體系中各組分的濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量 分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率等保持不變,對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與 形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等,對(duì)有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體 系顏色不再隨時(shí)間發(fā)生變化,12,對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，壓 強(qiáng)、氣體平均分子質(zhì)量及反應(yīng)體系總的物質(zhì) 的量不隨時(shí)間發(fā)生變化。 但要注意，若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆 反應(yīng)，就不能再看壓強(qiáng)、密度、氣體平均分子 質(zhì)量或反應(yīng)體系總的物質(zhì)的量，因?yàn)樗鼈儚姆?應(yīng)開始到結(jié)束始

4、終是一個(gè)定值,13,例題,C,A、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2同時(shí)生成n mol AB B、容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化 C、單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol AB同時(shí)生成n mol B2 D、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2同時(shí)生成n mol B2 E、A2、 B2 、AB的分子數(shù)之比為1：1：2,14,2、下列說法中，可以證明反應(yīng)N2 + 3 H2 2NH3已達(dá)平衡的是：（ ） A、1個(gè) 鍵斷裂的同時(shí)有3個(gè)HH鍵形成 B、1個(gè) 鍵斷裂的同時(shí)有3個(gè)HH鍵斷裂 C、1個(gè) 鍵斷裂的同時(shí)有6個(gè)NH鍵斷裂 D、1個(gè) 鍵斷裂的同時(shí)有6個(gè)NH鍵形成,A、C,SO2 、O2 、SO3,15,二、化學(xué)平衡常數(shù),

5、1、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,注：以上濃度均指平衡時(shí)濃度，且以 上物質(zhì)不是固態(tài)和純液態(tài),16,4、例題,3、影響因素,只與溫度有關(guān)，與其它條件無關(guān)。因此說明K時(shí)需指明溫度,2、意義,K越大，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,17,根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求K,18,通過計(jì)算，以上四種情況，K1。 應(yīng)用：已知一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)可用來 計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度； 化學(xué)平衡常數(shù)還可以幫助我們理解一 些有關(guān)平衡移動(dòng)的問題,19,三、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)物：平衡濃度 = 起始濃度 - 轉(zhuǎn)化濃度 生成物：平衡濃度 = 起始濃度 + 轉(zhuǎn)化濃度 其中，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)?化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之

6、比,1、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系,2、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化率,20,3、產(chǎn)品的產(chǎn)率,產(chǎn)率,21,5、計(jì)算模式,6、例題,22,例題,答案：50%；33.3%；1.33,23,50,3,24,四、化學(xué)平衡移動(dòng),對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生改變， 平衡混合物里各組分的濃度也就隨著改變而達(dá) 到新的平衡狀態(tài)，這個(gè)過程叫做化學(xué)平衡移動(dòng),化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因： 外界條件改變，引起正、逆發(fā)生改變，且：正逆0，造成化學(xué)平衡移動(dòng),25,五、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素,1、濃度：在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度都可使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；反之化學(xué)平衡向逆反

7、應(yīng)方向移動(dòng),26,27,2、壓強(qiáng)： 對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)， 在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體 積縮小的方向移動(dòng)；反之，化學(xué)平衡向氣體體積增 大的方向移動(dòng),28,壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響， 只考慮對(duì)參加反應(yīng)的氣態(tài)物質(zhì)的影響,29,3、溫度： 在其他條件不變的情況下，升高溫度， 化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降低溫度， 化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng),30,4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，它的使用能 同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率（即反應(yīng)速率改 變但仍然相等），可以改變化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡所 需要的時(shí)間。正催化劑可以加快反應(yīng)速率，縮短 反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,31,勒夏特列原理： 化

8、學(xué)平衡移動(dòng)原理,若改變影響平衡的一個(gè) 條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度)， 平衡就向能夠減弱這種改變 的方向移動(dòng),32,專題知識(shí)一：在氣體混和物中充入惰性氣體，對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響,恒溫恒壓 ： 充入惰性氣體，密閉容器的體積體積增大，各組分濃度同等程度降低，其效果相當(dāng)于減小平衡混和物的壓強(qiáng)，因此，平衡向反應(yīng)氣體體積增大方向移動(dòng)。如對(duì)合成氨反應(yīng)來說，則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。圖象如下,33,恒溫恒容:充入惰性氣體，似乎總壓強(qiáng)增大了，但實(shí)際上容器體積不變，對(duì)平衡混和物各組成濃度不變，即原各氣體分壓不變，增大的惰性氣體的分壓與平衡體系無關(guān)，所以平衡不發(fā)生移動(dòng). 圖象如下,若可逆反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總物質(zhì)的量不變,則化學(xué)

9、平衡不受壓強(qiáng)影響,上述恒溫恒壓、恒溫恒容兩情況都不會(huì)使化學(xué)平衡移動(dòng),34,主題知識(shí)二：等效平衡問題及解題思路,1、等效平衡的含義,在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量)均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡,35,2、等效平衡的分類,定溫、定容條件下的等效平衡,I 類： 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積有變化的可逆反應(yīng)，在定T、V條件下，改變起始加入情況，只要按反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)將生成物（或反應(yīng)物）歸0，投料量與原平衡已知量相同，則兩平衡等效,36,類： 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積無變化的可逆反應(yīng)，在定T、V條件下，改變起始加入情況，

10、只要按反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)將生成物（或反應(yīng)物）歸0，投料量與原平衡已知量成比例，則兩平衡等效,37,定溫、定壓條件下的等效平衡,類： 對(duì)于可逆反應(yīng)，在定T、P條件下，改變起始加入情況，只要按反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)將生成物（或反應(yīng)物）歸0，投料量與原平衡已知量成比例，則兩平衡等效,38,例1. 將裝有1molHI的容器密封并加熱，部分HI分解成H2和I2（g）并達(dá)到化學(xué)平衡。此時(shí)I2（g）的體積分?jǐn)?shù)為x%，若在該容器中加入2molHI后密封，加熱到相同溫度使之達(dá)到平衡，設(shè)此時(shí)I2的體積分?jǐn)?shù)為y%，則x與y的關(guān)系為（ ）。 A.xy B.xy,C,39,例2:將2molSO2和2molSO3 氣體混合于固定

11、體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(氣)+O2(氣) 2SO3 （氣），平衡時(shí)SO3為n mol。相同溫度下，分別按下列配比在相同體積的密閉容器中加入起始物質(zhì)，平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量大于n mol的是（ ） 2mol SO2+1 molO2 B.4molSO2+1molO2 C. 2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3,C D,40,例3:在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持

12、溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?（1）若a=0,b=0,則c=-。（2）若a=0.5,則b=- 和c=-。（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a 和c,另一個(gè)只含b和c):,2,0.25,1.5,a+c=2 2b+c=2,41,反應(yīng)達(dá)到平衡后， C A ，B的轉(zhuǎn)化率可提高，但A的轉(zhuǎn)化率降低； C B ，A的轉(zhuǎn)化率可提高，但B 的轉(zhuǎn)化率降低,專題知識(shí)三:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與濃度

13、的關(guān)系,對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)(氣、液態(tài),同時(shí)按比例增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都增大,m +n p +q,m +n p +q,同時(shí)按比例增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都減小,m +n= p +q,同時(shí)按比例增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都不變,42,對(duì)于分解反應(yīng)，要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)而定,不論如何改變反應(yīng)物的濃度， 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都不變,增加反應(yīng)物的濃度時(shí)， 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,m = n + p,m n +p,m n+ p,增加反應(yīng)物的濃度時(shí)， 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,43,專題知識(shí)四:圖象在化學(xué)平衡中的應(yīng)用,44,在化學(xué)平衡建立及移動(dòng)的過程中,有關(guān)量會(huì)隨時(shí)間及條件的變

14、化而發(fā)生相應(yīng)的變化，可以用圖象將其表示出來,45,一、n t 圖,物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的圖象,46,可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)在一定的條件下反應(yīng)混合物中各組分的濃度(molL-1)與時(shí)間t(min)的變化曲線如圖所示，根據(jù)圖示，回答,1)時(shí)間t1的意義是 . (2)在時(shí)間0至t1的間隔里，v（I2）= . (3)此平衡狀態(tài)下，H2的轉(zhuǎn)化率為,1)達(dá)到平衡所用的時(shí)間 (2)(0.2/t1 molL-1min-1) (3)50,例1,47,二、v t 圖 例2,例2： A.增加反應(yīng)濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線,B.增加生成物濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線,C.減小反應(yīng)物濃度，平衡移動(dòng)的V

15、-t曲線,D.減小生成物濃度，平衡移動(dòng)的V-t曲線,正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象，其中還有改變條件的變化,48,例3：下列圖線分別有哪些含義,t,A.升溫時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均增大，但吸熱反應(yīng)方向的速率增得更多，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 或氣體反應(yīng)時(shí)增壓，正逆反應(yīng)速率均增大，但氣體體積大的增大得更多，正反應(yīng)為氣體縮小的反應(yīng)。 C與A 正、逆相反,49,例3：下列圖線分別有哪些含義,t,B.降溫，正、逆反應(yīng)速率均降低，但吸熱反應(yīng)方向的速率降得更多，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 或氣體反應(yīng)時(shí)減壓，正逆反應(yīng)速率均減小，但體積大的減小得更多，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。 D與B 正、逆相反,50,例3：下列圖線分別有

16、哪些含義,t,說明：上述圖線的特點(diǎn)是正、逆反應(yīng)速率同時(shí)發(fā)生改變，屬于溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響特征,51,例4：請(qǐng)畫出壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)平衡影響的V-t曲線,52,三、x% t 圖,x% （或用(C) 表示） 可以表示反應(yīng)物、生成物在反應(yīng)體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)）、或表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等； t表示時(shí)間,53,例5,54,答案：A為由反應(yīng)物向生成物轉(zhuǎn)化并最終形成化學(xué)平衡的過程；B為由生成物向反應(yīng)物轉(zhuǎn)化并最終形成化學(xué)平衡的過程；C為先以逆反應(yīng)為主，后發(fā)生化學(xué)平衡向正反應(yīng)的移動(dòng)；D則相反，先以正反應(yīng)為主，后化學(xué)平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),55,四、x% T、P 圖,x% （或用(C) 表示） 可以表示

17、反應(yīng)物、生成物在平衡體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)）、或表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等； T、P分別表示溫度、壓強(qiáng),56,對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q,由下列圖象能分析得出什么結(jié)論,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),m+np+q,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),m+np+q,57,對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q,由下列圖象能分析得出什么結(jié)論,A,T,0,A,A,P,0,B,C,T,0,C,D,P,0,D,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),m+np+q,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),m+np+q,58,例6,對(duì)于可逆反應(yīng) 2AB3(g) A2(g) 3B2(g) （正反應(yīng)中吸熱反應(yīng)），下列圖像正確的是（

18、,逆,正,溫度,A,AB3,100,時(shí)間,500,B,AB3,時(shí)間,1106Pa,1105Pa,C,AB3,壓強(qiáng),100,500,D,BD,59,練習(xí)1. 如圖是某合成氨反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線： (1) t0時(shí)反應(yīng)從哪方開始?向哪個(gè)方向進(jìn)行? (2) t1、 t2 、 t3時(shí)刻分別改變了什么條件? 平衡移動(dòng)的方向怎樣,60,練習(xí)2. 如圖所示，a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)， X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s) + Q 的反應(yīng)過程中X的轉(zhuǎn)化率 和時(shí)間的關(guān)系。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是 ( ) A加入催化劑 B增大Y的濃度 C降低溫度 D增大體系壓,61,練習(xí)3.可逆反應(yīng)N2 3H2 2NH3 （正反應(yīng)是放熱），從反應(yīng)開始經(jīng)t1秒達(dá)平衡狀態(tài)，因條件改變，平衡在t2秒時(shí)發(fā)生移動(dòng)，在t3 秒時(shí)，又達(dá)到新的平衡狀態(tài)。試根據(jù)t2 t3 秒曲線判斷，下列圖1、圖2所表示的平衡移動(dòng)方向和變化條件各是什么,62,練習(xí)4.在容積相同