化學(xué)平衡課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1_第1頁
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文檔簡介

化學(xué)平衡【思考】在生產(chǎn)生活中,化學(xué)反應(yīng)需要研究它的速率快慢,由此來控制反應(yīng)時間長短;此外,還需要確保原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。

↓可逆反應(yīng)

↓反應(yīng)的限度

↓化學(xué)平衡【舉例分析】在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):(1)開始階段開始時c(N2)、c(H2)大,c(NH3)=0N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑v(正)v(逆)vt0只有正反應(yīng),v(逆)=0(2)瞬間過后瞬間后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)≠0且逐漸變大正逆反應(yīng)都進(jìn)行,v(逆)≠0,v(正)>v(逆)

vv(正)v(逆)t0(3)一定時間段內(nèi)

c(N2)、c(H2)逐漸變小,c(NH3)逐漸增大,三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個特定值。v(正)v(逆)vt1t0v(正)=v(逆)

≠0tv0t1v(正)=v(逆)化學(xué)平衡狀態(tài)(1)0~t1:v(正)>v(逆)(2)t1:v(正)=v(逆)【化學(xué)平衡建立的過程】v(正)v(逆)非化學(xué)平衡狀態(tài)N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑化學(xué)平衡狀態(tài)一1、含義一定條件下,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)?!咀ⅰ竣龠m用對象:②使用條件:③內(nèi)在本質(zhì):④外在標(biāo)志:可逆反應(yīng)一定條件v正=v逆≠0反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變2、平衡特征逆:等:

動:定:變:

v正=v逆≠0可逆反應(yīng)(或可逆過程)正逆反應(yīng)均未停止,只是速率相等,是動態(tài)平衡平衡時,各組分的濃度或含量保持不變條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡。平衡移動3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志①標(biāo)志1:v正=v逆≠0eg.a.單位時間內(nèi)有2molSO2消耗,同時有2molSO2生成;b.單位時間內(nèi)有2molSO3生成,同時有

SO3消耗;c.單位時間內(nèi)有2molSO2生成,同時有

SO3

;d.單位時間內(nèi)有1molO2生成,同時有

SO3

;e.單位時間內(nèi)有2molSO2生成,同時有

O2

。2mol2mol1mol2mol生成消耗生成2SO2+O22SO3催化劑△3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志①標(biāo)志1:v正=v逆≠0a.用同種物質(zhì)來表示v時,該物質(zhì)的v正=v逆即單位時間內(nèi)生成與消耗某反應(yīng)物(生成物)的量相等。

b.用不同物質(zhì)來表示v時正逆相等速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比一正一逆【課堂小測】1.可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)C3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志②標(biāo)志2:變量不變a.各組分濃度保持不變各組分的n或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變各組分的m或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變各氣體的V或體積分?jǐn)?shù)保持不變【特例】

反應(yīng)物無氣體,只有生成物有氣體時,體積分?jǐn)?shù)始終不變,不是變量,無法判斷。(注意不是相等,也不是成一定的比值)②標(biāo)志2:變量不變b.氣體的平均相對分子質(zhì)量Meg1.若各物質(zhì)均為氣體

以mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)為例若m+n≠p+q若m+n=p+qM=m總n總?cè)Q于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差m總為定值n總為變量M為變量M不變時,即為平衡狀態(tài)n總為定值M為定值M不變時,不一定為平衡狀態(tài)②標(biāo)志2:變量不變b.氣體的平均相對分子質(zhì)量Meg2.若有非氣體參與m總為變量M為變量M不變時,即為平衡狀態(tài)M=m總n總?cè)Q于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差【課堂小測】1、2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)

H2(g)+I2(g)?2HI(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)2、C(s)+O2(g)

?

CO2(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)

CO2(g)+C(s)

?

2CO(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)一定不一定一定一定②標(biāo)志2:變量不變c.氣體密度ρeg1.若各物質(zhì)均為氣體以mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)為例恒容恒壓ρ=m總V容器取決于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差m總為定值ρ為定值ρ不變時,不一定為平衡狀態(tài)若m+n≠p+qV容器為變量ρ為變量ρ不變時,一定為平衡狀態(tài)若m+n=p+qV容器為定值ρ為定值ρ不變時,不一定為平衡狀態(tài)②標(biāo)志2:變量不變c.氣體密度ρeg2.若有非氣體參與恒壓或是恒容m總為變量ρ為變量ρ不變時,一定為平衡狀態(tài)ρ=m總V容器取決于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差【課堂小測】1、2SO2(g)+O2(g)

?

2SO3(g)

恒容條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài);

恒壓條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)

。2、H2(g)+I2(g)

?

2HI(g)

恒容條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài);

恒壓條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。不一定一定不一定不一定【課堂小測】3、C(s)+O2(g)?CO2(g)

恒容條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài);

恒壓條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。4、CO2(g)+C(s)?2CO(g)

恒容條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài);

恒壓條件下,當(dāng)氣體密度不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。一定一定一定一定②標(biāo)志2:變量不變d.混合氣體總壓強(qiáng)因?yàn)楹闳?、恒溫條件下,n(g)越大則壓強(qiáng)p就越大,

則無論各成分是否均為氣體,只需考慮Δn(g)。當(dāng)Δn(g)=0,則p為定值,不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。當(dāng)Δn(g)≠0,則p一定時,一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。pV=nRT【課堂小測】恒容、恒溫條件下,1、C(s)+O2(g)?CO2(g)

當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。2、CO2(g)+C(s)?2CO(g)當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。3、2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。4、H2(g)+I2(g)?2HI(g)當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時,

是化學(xué)平衡狀態(tài)。不一定一定一定不一定②標(biāo)志2:變量不變e.體系的顏色和溫度不變一定為平衡狀態(tài)eg1.H2+I22HI△eg2.2NO2

N2O4紅棕色紫紅色反應(yīng)舉例mA(g)+nB(g)?

pC(g)+qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定平衡平衡平衡不一定【總結(jié)】反應(yīng)舉例mA(g)+nB(g)

?

pC(g)+qD(g)是否平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成了mmolA單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時生成了pmolCvA:vB:vC:vD=m:n:p:q單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時消耗了qmolD平衡不一定不一定不一定即v(正)

=v(逆)均指v(正)

v(正)不一定等于v(逆)均指v(逆)

【總結(jié)】反應(yīng)舉例mA(g)+nB(g)?

pC(g)+qD(g)是否平衡壓強(qiáng)壓強(qiáng)不再變化,當(dāng)m+n≠p+q時壓強(qiáng)不再變化,當(dāng)m+n=p+q時氣體密度若體系的體積不變,密度一定混合氣體的平均相對分子質(zhì)量當(dāng)m+n≠p+q時,平均相對分子質(zhì)量一定當(dāng)m+n=p+q時,平均相對分子質(zhì)量一定顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定溫度體系溫度一定(其他不變)平衡不一定平衡不一定平衡平衡不一定【課堂小測】1.一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng):mA(s)+nB(g)?pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意正整數(shù)時,下列狀態(tài):①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化②體系的密度不再發(fā)生變化③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反應(yīng)速率vB:vC:vD=n:p:q其中,能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是()。A.只有③④B.只有②③④C.只有①②③④D.①②③④⑤B【課堂小測】2、40℃,向體積為VL的密閉容器中充入NO,容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()。A.X是N2OB.1~3min時,v(NO2)=3Vmol·L-1·min-1C.60℃下該反應(yīng)達(dá)平衡時NO的量不變D.NO2和X的濃度相等可以作為判斷

反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志A【思考】當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度之間有什么關(guān)系?eg.457.6℃,在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g)序號起始時的濃度(×10-3mol·L-1)平衡時的濃度(×10-3mol·L-1)平衡時c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.70212.289.96403.8411.52416.87312.018.40304.5800.97314.8640015.201.6961.69611.8150012.871.4331.43310.0060037.774.2134.21329.34c(H2)·c(I2)c2(HI)化學(xué)平衡常數(shù)二1、概念在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。2、表達(dá)式一定溫度下,對于一個可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)(1)在任意時刻時,濃度商Q=(2)在平衡時,化學(xué)平衡常數(shù)K=3、意義(1)化學(xué)平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一個特征值,通常情況下,只受溫度影響。(2)當(dāng)反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商=平衡常數(shù)時,表明反應(yīng)達(dá)到限度,即達(dá)到化學(xué)平衡。(3)K值越大,反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率越高;

K值越小,反應(yīng)進(jìn)行越不完全,反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率越低?!咀ⅰ恳话銇碚f,K>105時,反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全。4、注意事項(1)平衡常數(shù)必須指明溫度,反應(yīng)必須達(dá)到平衡。(2)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,不表示反應(yīng)的快慢。

即速率大,K值不一定大。(3)反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時,由于其濃度可看做常數(shù)而不代入K值計算公式?!揪毩?xí)1】寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)②FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)③2KClO3(s)?KCl(s)+3O2(g)④Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+【練習(xí)2】寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)②1/2N2(g)+3/2H2(g)?NH3(g)③2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)【練習(xí)3】觀察K1、K2、K3之間的關(guān)系。K1=1/K3=K224、注意事項(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。

若反應(yīng)系數(shù)、方向改變,則平衡常數(shù)均改變。方程式的系數(shù)擴(kuò)大n倍,K變?yōu)镵n,ΔH變?yōu)閚ΔH;正反應(yīng)與逆反應(yīng),K值互為倒數(shù),ΔH互為相反數(shù);【練習(xí)4】寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式①2NO(g)+O2(g)?

2NO2(g)K1②2NO2(g)

?

N2O4(g)K2③2NO(g)+O2(g)

?

N2O4(g)K3

【練習(xí)5】觀察K1、K2、K3之間的關(guān)系。K3=K1

K24、注意事項(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。

若反應(yīng)系數(shù)、方向改變,則平衡常數(shù)均改變。方程式的系數(shù)擴(kuò)大n倍,K變?yōu)镵n,ΔH變?yōu)閚ΔH;正反應(yīng)與逆反應(yīng),K值互為倒數(shù),ΔH互為相反數(shù);方程式相加減,K值相乘除,ΔH相加減。5、化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的關(guān)系(1)對于同一個化學(xué)反應(yīng),由于書寫方式不同,各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同,平衡常數(shù)的表達(dá)式不同。(2)對于給定的化學(xué)反應(yīng),正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)的單位與方程式的表示形式相對應(yīng),由方程式對應(yīng)系數(shù)推導(dǎo)出來,故化學(xué)平衡常數(shù)沒有固定單位?!菊n堂小測】1、在某溫度下,將H2和I2各的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(H2)=。(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下,將H2和I2各的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達(dá)到平衡時各物質(zhì)的濃度。解:(1)H2+I2

?2HI起始濃度轉(zhuǎn)化濃度平衡濃度∴K=【課堂小測】1、在某溫度下,將H2和I2各的氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(H2)=。(1)求反應(yīng)的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下,將H2和I2各的氣態(tài)混合物充入該密閉容器中,試求達(dá)到平衡時各物質(zhì)的濃度。解:(2)H2+I2

?2HI起始濃度轉(zhuǎn)化濃度平衡濃度c(H2)=c(I2)=c(HI)=【課堂小測】2、在容積不變的密閉容器中,將2.0molCO和10molH2O(g)混合加熱到830℃,達(dá)到下列平衡:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),此時該反應(yīng)的。求達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。解:

CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)起始濃度轉(zhuǎn)化濃度平衡濃度α(CO)≈83%6、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度

對于同類型的化學(xué)反應(yīng),K值越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。一般,當(dāng)K>105時,反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全。6、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(2)判斷平衡移動的方向

對于一個可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)

任意時刻時,濃度商Q=

平衡時,平衡常數(shù)K=當(dāng)Q=K時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)當(dāng)Q<K時,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動當(dāng)Q>K時,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動【課堂小測】1、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下:FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)(條件省略)已知1100℃,,某時刻測得高爐中c(CO2)=,c(CO)=,在這種情況下:(1)該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)

(填“是”或“否”);(2)此時反應(yīng)會向

進(jìn)行?(填“正向”或“逆向”);(3)此時化學(xué)反應(yīng)速率是ν正

ν逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。否正向大于6、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?!咀ⅰ恐挥袦囟茸兓鸬钠胶庖苿?,才會使得K值變化。其他外界條件改變引起的平衡移動,不會使K值變化?!菊n堂小測】1、在一定體積密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下:(1)K的表達(dá)式為:

;(2)該反應(yīng)為

反應(yīng)(“吸熱”或“放熱”);(3)若c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此時溫度為

;(4)在上述溫度下,

℃時,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大。吸熱830℃1200t/oC70080083010001200K0.60.91.01.72.67、速率常數(shù)(1)定義

已知反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)反應(yīng)速率v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆cc(C)(其中,k正為正反應(yīng)速率常數(shù),k逆為逆反應(yīng)速率常數(shù))(2)速率常數(shù)與平衡常數(shù)之間的關(guān)系當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,v正=v逆,即k正ca(A)·cb(B)=k逆cc(C),∴平衡常數(shù)K=k正/k逆【課堂小測】1、合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0是人工固氮的主要手段,對人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重大意義。合成氨反應(yīng)中正反應(yīng)速率v正=k正c(N2)?c3(H2),逆反應(yīng)速率v逆=k逆c2(NH3)。k正、k逆為速率常數(shù)。平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如圖。①表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度變化

的曲線為

(填L1或L2)。②平衡時,合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)

K=

(用k正、k逆表示)。L1k正/k逆8、壓強(qiáng)平衡常數(shù)(1)定義當(dāng)把化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度用該物質(zhì)的分壓來表示時,就得到該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp,其表達(dá)式的意義相同。

【注】Kp僅適用于氣相發(fā)生的反應(yīng)。8、壓強(qiáng)平衡常數(shù)(2)計算方法①根據(jù)三段式法計算平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度。②計算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。③根據(jù)分壓計算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓。某氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)

(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))④根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。8、壓強(qiáng)平衡常數(shù)(3)計算模板①已知:平衡總壓為p平

N2(g)+3H2(g)?

2NH3(g)n平p分壓Kp=abc8、壓強(qiáng)平衡常數(shù)(3)計算模板②已知:恒溫恒容,初始壓強(qiáng)為P0,NO2的轉(zhuǎn)換率為α

2NO2(g)?N2O4(g)p起始p轉(zhuǎn)化p平衡Kp=P00【課堂小測】1、工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中發(fā)生的一個反應(yīng)為:SO2(g)+1/2O2(g)?SO3(g);將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時,若SO2轉(zhuǎn)化率為α,則SO3壓強(qiáng)為

,平衡常數(shù)Kp=

。αmp(1-α)1.5()0.5100-mα2mαp100-ma【課堂小測】2、一定量的CO2與足量的C在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g)

ΔH=+173kJ/mol,若壓強(qiáng)為pkPa,平衡時體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示,回答下列問題:(1)650℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為

。(2)t1

℃時平衡常數(shù)Kp=

。25%v正’≠v逆’v正=v逆≠0條件改變eg.c、T建立新平衡破壞舊平衡v正’=v逆’≠0一定時間【平衡移動】平衡1不平衡平衡2影響化學(xué)平衡的因素三1、化學(xué)平衡移動(1)定義

在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,如果改變反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變,直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。(2)注意事項①研究對象:②平衡移動的本質(zhì)原因:③平衡移動的標(biāo)志:已建立平衡狀態(tài)的體系v正≠v逆a.v正≠v逆b.各組分的百分含量發(fā)生改變(3)化學(xué)平衡移動方向的判斷外界條件對化學(xué)平衡移動的影響是通過改變化學(xué)反應(yīng)速率來實(shí)現(xiàn)的。條件改變后,若①v正=v逆,舊平衡

,平衡

移動;②v正>v逆,平衡向

反應(yīng)方向移動;③v正<v逆,平衡向

反應(yīng)方向移動?!舅伎肌坑绊懟瘜W(xué)平衡移動的條件有哪些?濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等不未被破壞正逆2、影響化學(xué)平衡移動的因素(1)濃度對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究a.實(shí)驗(yàn)操作:向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的試管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液,平衡后均分在a、b、c三支試管中。向b試管中加入少量鐵粉,向c試管中滴加4滴1mol/LKSCN溶液。b.實(shí)驗(yàn)原理:c.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:a試管中溶液呈

色;b試管中溶液紅色

;c試管中溶液紅色

。Fe3++3SCN-

?Fe(SCN)3黃色無色紅色紅變淺加深2、影響化學(xué)平衡移動的因素(1)濃度對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究d.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:增大反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;減小反應(yīng)物的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v變化平衡移動方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析v正瞬間↑v逆后↑正反應(yīng)方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v-t圖像化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v變化平衡移動方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析v正瞬間↓v逆后↓逆反應(yīng)方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v-t圖像化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v變化平衡移動方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析v逆瞬間↑v正后↑逆反應(yīng)方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v-t圖像化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v變化平衡移動方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析v逆瞬間↓v正后↓正反應(yīng)方向②濃度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓v-t圖像化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)c變化c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓規(guī)律總結(jié)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,其他條件不變,c反應(yīng)物↑或c生成物↓,平衡

移動;c反應(yīng)物↓或c生成物↑,平衡

移動。根據(jù)濃度商Q與平衡常數(shù)K的大小關(guān)系判斷:當(dāng)Q=K時,可逆反應(yīng)處于

狀態(tài);當(dāng)Q<K時,化學(xué)平衡向

反應(yīng)方向移動;當(dāng)Q>K時,化學(xué)平衡向

反應(yīng)方向移動。②濃度對化學(xué)平衡影響的分析正向逆向平衡正逆③應(yīng)用a.在工業(yè)生產(chǎn)中,常通過適當(dāng)增大廉價反應(yīng)物的濃度,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,可提高價格較高的原料的轉(zhuǎn)化率,從而降低生產(chǎn)成本。b.或通過分離出產(chǎn)物的方式,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。2、影響化學(xué)平衡移動的因素(2)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究a.實(shí)驗(yàn)操作:用50mL注射器吸入20mLNO2與N2O4的混合氣體,并將細(xì)管端用橡皮塞封閉。然后將活塞向外拉,觀察管內(nèi)混合氣體顏色的變化。當(dāng)反復(fù)推拉活塞時,觀察管內(nèi)混合氣體顏色的變化。b.實(shí)驗(yàn)原理:c.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:活塞往外拉,氣體顏色

;活塞往里推,氣體顏色

。2NO2

?N2O4紅棕色無色先變淺后逐漸變深先變深后逐漸變淺2、影響化學(xué)平衡移動的因素(2)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究d.現(xiàn)象解釋:活塞往外拉時,V↑,c(NO2)↓,∴顏色先變淺;

p↓,平衡逆向移動,c(NO2)↑,∴顏色逐漸變深?;钊锿茣r,V↓,c(NO2)↑,∴顏色先變深;

p↑,平衡正向移動,c(NO2)↓,∴顏色逐漸變淺?;瘜W(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b>c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↑且v正’>v逆’正反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b>c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b>c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↓且v正’<v逆’逆反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b>c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b<c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↑且v正’<v逆’逆反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b<c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b<c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↓且v正’>v逆’正反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b<c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b=c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↑且v正’=v逆’不移動化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b=c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b=c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v變化平衡移動方向②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↓且v正’=v逆’不移動化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)a+b<c+dp變化p↑(V↓)p↓(V↑)v-t圖像②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析規(guī)律總結(jié)根據(jù)濃度商Q與平衡常數(shù)K的大小關(guān)系判斷:當(dāng)Q=K時,可逆反應(yīng)處于

狀態(tài);當(dāng)Q<K時,化學(xué)平衡向

反應(yīng)方向移動;當(dāng)Q>K時,化學(xué)平衡向

反應(yīng)方向移動。有氣體參加的可逆反應(yīng),達(dá)到平衡后,其他條件不變時,增大壓強(qiáng)(V↓),平衡向氣體分子數(shù)

的方向移動;減小壓強(qiáng)(V↑),平衡向氣體分子數(shù)

的方向移動。當(dāng)反應(yīng)前后氣體體積不變時,改變壓強(qiáng)(改變V),平衡

。②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響的分析平衡正逆減小增大不移動【注】a.無氣體參加的反應(yīng),改變壓強(qiáng),平衡不移動。b.反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),達(dá)到平衡后,改變壓強(qiáng)(改變V),平衡不移動。c.惰性氣體對化學(xué)平衡的影響Ⅰ.恒溫、恒容條件

原平衡體系

體系中各組分的濃度不變充入惰性氣體體系總壓強(qiáng)↑平衡不移動【注】c.惰性氣體對化學(xué)平衡的影響Ⅱ.恒溫、恒壓條件

原平衡體系

體系中各組分的濃度

同倍數(shù)減小充入惰性氣體V↑平衡向氣體體積增大的方向移動平衡不移動體積不變的反應(yīng)體積改變的反應(yīng)【注】d.同等程度地改變體系中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。2、影響化學(xué)平衡移動的因素(3)溫度對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究a.實(shí)驗(yàn)操作:把NO2和N2O4混合氣體通入兩只連通的燒瓶,然后用彈簧夾夾住乳膠管;把一只燒瓶浸泡在熱水中,另一只浸泡在冰水中。觀察顏色變化。b.實(shí)驗(yàn)原理:c.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:冰水中,紅棕色變

;熱水中,紅棕色變

。2NO2

?N2O4紅棕色無色淺深2、影響化學(xué)平衡移動的因素(3)溫度對化學(xué)平衡的影響①實(shí)驗(yàn)探究d.現(xiàn)象解釋:降溫→顏色變淺→平衡向放熱方向移動;升溫→顏色變深→平衡向吸熱方向移動?;瘜W(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v變化平衡移動方向②溫度對化學(xué)平衡影響的分析正反應(yīng)方向v正、v逆同時↑且v正’>v逆’化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v-t圖像②溫度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v變化平衡移動方向②溫度對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↓且v正’<v逆’逆反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v-t圖像②溫度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v變化平衡移動方向②溫度對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↑且v正’<v逆’逆反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v-t圖像②溫度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v變化平衡移動方向②溫度對化學(xué)平衡影響的分析v正、v逆同時↓且v正’>v逆’正反應(yīng)方向化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0T變化T↑T↓T↑T↓v-t圖像②溫度對化學(xué)平衡影響的分析化學(xué)反應(yīng)aA+bB?cC+dDΔH>0aA+bB?cC+dDΔH<0規(guī)律總結(jié)在其他條件不變時,升高溫度,平衡向

反應(yīng)的方向移動;降低溫度,平衡向

反應(yīng)的方向移動。②溫度對化學(xué)平衡影響的分析吸熱放熱2、影響化學(xué)平衡移動的因素(4)催化劑對化學(xué)平衡的影響①催化劑可同等程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,因此催化劑對化學(xué)平衡的移動沒有影響。但催化劑可改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間。②v-t圖像:加入正催化劑加入負(fù)催化劑3、勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動原理)(1)定義如果改變影響平衡的一個因素,平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動,這就是勒夏特列原理,又稱為化學(xué)平衡移動原理。

3、勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動原理)

(2)注意事項①影響平衡的因素只有濃度、溫度、壓強(qiáng)三種。②該原理僅適用于已經(jīng)達(dá)到平衡的體系,即所有動態(tài)平衡都適用,eg.溶解平衡、電離平衡等。③該原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況(溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度),當(dāng)多項條件同時發(fā)生變化時,不能簡單使用該原理進(jìn)行判斷。④平衡移動的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化?!揪毩?xí)】只能減弱,不能抵消(改變)2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH<0條件的改變平衡移動的方向新平衡建立時具體增大O2的濃度減小SO3的濃度增大壓強(qiáng)升高溫度抽象改變一個條件【總結(jié)】勒夏特列原理外因改變條件平衡移動方向濃度c反應(yīng)物↑c(diǎn)反應(yīng)物↓c生成物↑c(diǎn)生成物↓溫度T↑T↓【總結(jié)】勒夏特列原理外因改變條件平衡移動方向壓強(qiáng)加壓(V↓)減壓(V↑)恒容充He恒壓充He催化劑【課堂小測】1、一定溫度下,反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)在密閉容器中進(jìn)行,一段時間后達(dá)到平衡,下列措施不能使平衡發(fā)生移動的是()。①增加C的物質(zhì)的量②保持容器容積不變,充入He使體系壓強(qiáng)增大③將容器的容積縮小一半④保持壓強(qiáng)不變,充入He使容器容積變大A.①②B.②③C.①④D.③④A【課堂小測】2、已知反應(yīng)3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)

ΔH<0,右圖中,a、b曲線分別表示在不同條件下,A與B反應(yīng)時D的體積分?jǐn)?shù)隨時間t的變化情況。若想使曲線b(實(shí)線)變?yōu)榍€a(虛線),可采取的措施是()。①增大A的濃度

②升高溫度③增大D的濃度

④加入催化劑⑤恒溫下,縮小反應(yīng)容器體積⑥加入稀有氣體,保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變A.①②③B.④⑤C.③④⑤D.④⑤⑥B【課堂小測】3、下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()。A.溴水中存在Br2+H2O?HBr+HBrO,加入AgNO3溶液,溴水褪色B.對于平衡2SO2+O2

?2SO3,使用催化劑有利于SO3的合成C.夏天打開汽水瓶時會從瓶口逸出氣體D.合成氨時適當(dāng)增大壓強(qiáng)有利于提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率B平衡圖像分析四1、v-t圖像

(1)連續(xù)的v-t圖像圖像t1時改變的條件1、v-t圖像

(2)斷點(diǎn)的v-t圖像圖像t1時改變的條件1、v-t圖像

(3)平臺的v-t圖像圖像t1時改變的條件1、v-t圖像

(4)全程v-t圖像圖像分析①A、B、C誰達(dá)平衡?②AB段分析:③BC段分析:④該反應(yīng)的ΔH

02、v-T/p圖像

(1)v-T圖像以mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)為例圖像分析ΔH

0ΔH

0ΔH

0ΔH

02、v-T/p圖像

(2)v-p圖像以

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