高中化学人教版选修四：2.3化学平衡.ppt

复习 可逆反应中正、逆反应的速率变化 V t t1 达到平衡 V正=V逆0 V正 V逆 化学平衡 逆： 等： 动： 定： 变： 对象，即可逆反应 本质，即V正=V逆 现象，即反应混合物中各组成的浓度保持不变 特点，即平衡是动态的而非静止的，正、逆反应同 时进行， V正=V逆0 发展，即条件改变时，可能V正V逆，原平衡就要受 到破坏 一、化学平衡的移动 条件 改变 一定 时间后 化学平衡的移动 一定条件下的化学平衡 本质 V正V逆 现象 各组分浓度保持一定 平衡被破坏 V正V逆 各组分浓度保持新的一定 新条件下的化学平衡 V正 V逆 化学平衡的移动：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡 的建立过程。 条件 改变 化学平衡不移动 V正V逆： 化学平衡正向移动 V正=V逆： V正V逆： 【实验探究1】 重铬酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？ 【实验探究2】 硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁溶液、 硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？ FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl 二、外界条件对化学平衡的影响 Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+ 橙色 黄色 黄色 红色 增加反应物浓度条件变化: 平衡移动方向: 正向移动 v正= v 逆 平衡状态2 t2t3t1 v t v正 v 逆 v正= v逆 平衡状态1 v正 v 逆 1、上述实验中化学平衡状态是否改变？ 2、能否推知影响化学平衡状态的影响因素？ （一）浓度对化学平衡的影响 结 论 : 在其他条件不变的情况下： 增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移动 减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡逆向移动 讨论1：对于该反应达到平衡时，按以上方法分析以下情况， 化学平衡将如何移动？ （1）减小反应物浓度 （2）增大生成物浓度 （3）减小生成物浓度 注意： 1、增大反应物浓度（或增大生成物浓度），新旧平衡比较： v正= v 逆 v正= v 逆 减小反应物浓度（或减小生成物浓度），新旧平衡比较： v正= v 逆 v正= v 逆 2、固体、纯液体（水）浓度为常数，其量的增减不影响 v正、 v 逆故平衡不移动。 (不会) 思考： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) （恒T、V） 增大C的用量，平衡会移动吗？ (1) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 0.01mol/L KSCN (2) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 0.01mol/L KSCN + 10mLH2O (3) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 1mol/L KSCN (4) 20mL 0.01mol/LFeCl3 + 20mL 0.01mol/L KSCN 以上四组溶液颜色由深到浅的顺序为 。 (3) (4)=(1)(2) 讨论2： 讨论4：已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，质地更 坚固。请用化学方程式表示常用含NaF的牙膏刷牙，能预防龋齿 的原因 : 。 讨论3：试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用排饱和食盐水法 收集Cl2可以抑制Cl2的溶解”。 分析： Cl2溶解于水，存在溶解平衡。 溶解的部分Cl2能与水反应： Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO 讨论5：在密闭容器中，给CO和水蒸气混合物加热，800时达到 下列平衡：CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g)， 若用2molCO和10 molH2O互相混合加热，达平衡时，CO2的 物质的量为1.66 mol，求CO的转化率是多少？若用2molCO 和20 molH2O互相混合加热，达平衡时，H2的物质的量为 1.818 mol，CO的转化率是多少？ 结论： 应用：在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的 反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。 增大减小 对达化学平衡的反应体系 A(g) + B (g) C(g) + D(g) （恒T、V ） 增加A物质的量： A的转化率 B的转化率 总结： mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 恒T、V 新旧平衡比较 CA 、 CB 、 CC 、 CD A的转化率 B的转化率 A% 、B% 、C% 、 D % CA 平衡移动方向 瞬间速率变化 V正 V正 若 CA Cc Cc 呢 练习：在某容器中，C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 反应达平衡，在温度、容器体积不变的情况下，向容器中 充入一定量的H2，当建立新平衡时（ ） A、CO、H2 的浓度都比原平衡时小 B、CO、H2 的浓度都比原平衡时大 C、H2O(g)、H2 的浓度都比原平衡时大 D、 H2O(g)、CO 的浓度都比原平衡时大 C （二）压强对化学平衡的影响 结 论： 在其他条件不变的情况下： 增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动 原因分析： N2+3H2 2NH3 实验证明：T一定时，压强改变对气体体积大 （即气体化学计量数大）的一方反应速率影响尤为显著。 t2t3 v正 v逆 v正= v逆 v逆 t t1 v v正 v正= v逆 t2：增大压强 t4 t4：减小压强 平衡状态1 平衡状态2 思考：对反应 H2+I2 2HI 在压强为P1时， HI%随时间变化如图所示。当压强增大为P2时， 图形将如何改变？ HI% t 注意：1、 对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应，压强 改变对正、逆反应速率改变倍数相同，因此，平衡不发生移动。 但是加压，达平衡快；减压，达平衡慢。 2、对只有固态或液态物参与的反应，压强改变对平衡无影响。 加压： v正= v 逆 v正= v 逆 减压： v正= v 逆 v正= v 逆 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) （1）m+n p+q时 （2）m+n p+q时 （3）m+n = p+q时 增大压强或减小压强时 平衡如何移动？新旧平 衡的速率大小比较。 总结： mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 若 m+n p+q P 平衡正向移动 新旧平衡比较： CA 、 CB 、 CC 、 CD A的转化率 B的转化率 A% 、B% 、C% 、D % 结论：在其他条件不变的情况下： 增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动 讨论1：向盛有N2 、H2的反应器中充入氦气 （1）若为恒温、恒容，充入氦气后平衡如何移动？ （2）若为恒温、恒压，充入氦气后平衡如何移动？ 不移动 逆向移动 增大增大 N2 + 3H2 2NH3 （恒T、V） 起始 1 mol 3 mol 达平衡状态1 改变1 增加 1 mol 达平衡状态2 改变2 增加 1 mol 3 mol 达平衡状态3 平衡状态3与平衡状态1比较：H2的转化率_，N2的转化率_。 讨论2： 结论：恒容条件下，在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例 改变，视为加压或减压。 1 L 1 L 1 L 加入 1 mol N2 3 mol H2 再加入 1mol N2 3 mol H2 虚拟状态 1 L 2 L 加压 达平衡状态1达平衡状态3 1、在一密闭恒容容器中充入1 mol NO2，建立如下平衡： ，测得NO2的转化率为a%。在该条件下， 再充入1 mol NO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b% 。 a、b的大小关系为_。a%p，正反应为应为 吸热热反应应），则则下列 说说法正确的是（ ） 升温，c(B)/c(C)的比值变值变 小 降温时时体系内混合气体平均分子量变变小 加入B，A的转转化率减小 加入催化剂剂，气体总总的物质质的量不变变 加压压使容器体积积减小，A或B的浓浓度一定增大 若A的反应应速率为为vA，则则B的反应应速率vB=(n/m)vA A、 B、 C、 D、 A 讨论讨论 1：（12全国）合成氨所需的氢氢气可用煤和水作原料经经多步 反应应制得，其中的一步反应为应为 CO（g）+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) H 0 反应应达到平衡后，为为提高CO的转化率，下列措施中正确的 是 （ ） A 增加压压强 B 降低温度 C 增大CO 的浓浓度 D 更换换催化剂剂 催化剂 讨论讨论 3：（12重庆庆）在一个不导热导热 的密闭闭反应应器中只发发生两个反应应： a(g)+b(g) 2c(g) H10 v正 v正 v逆 v逆 v t A、正反应是吸热反应 B、逆反应是吸热反应 C、m + n p + q D、 m + n 讨论3：下列图象中，不能表示可逆反应 A2 (g) + 3B2 (g) 2AB3 (g) （正反应放热） 平衡体系的是（ ） v正 v逆 v T aA2 T 100atm 10atm 1atm AB3% P 400 500 600 A2% t 100 200 A B CD D 辅助线 v P P1P2 v正 v逆 a% t 600 400 讨论4：同时符合上边两个图象的反应是（ ） （v表示反应速率、a%表示某气态生成物的体积分数） A、N2O3(g) NO2(g) + NO(g) （正反应为吸热反应） B、CO2(g) + C(s) 2CO(g) （正反应为吸热反应） C、3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(g) （正反应为放热反应） D、4NH3(g) + 5O2(g) 4 NO(g) + 6H2O(l) （正反应为放热反应） A B 讨论5：可逆反应2A+B 2C(g)(正反应放热)，随温度变化 气体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是（ ） AA和B可能都是固体 BA和B一定都是气体 C若B为固体，则A一定是气体 DA和B不可能都是气体 E A和B可能都是气体 平均摩尔质量 温度 C E 讨论6：右图中的曲线是表示其他条件一定， 2NO+O2 2NO2（正反应是放热反应） 反应中NO的转化率与温度的关系曲线， 图中标有a、b、c、d四点，其中表示未 达到平衡状态，且v正 v逆的点是（ ） C 2、在一恒温恒容密闭闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条 件下发发生反应应： CO2(g)3H2 (g) CH3OH(g)H2O(g)，测测得其中CO2和 CH3OH(g)浓浓度随时间变时