选修四第二章第三节-化学平衡课件

1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第一课时）第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第一课时）学习目标1、认识可逆反应，使学生掌握化学平衡的概念及其特点。2、知道化学平衡的特征，从而使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点。3、学会描述化学平衡，并通过分析化学平衡的建立，增强归纳和形象思维能力。学习目标1、认识可逆反应，使学生掌握化学平衡的概念及其特点。复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？ 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。可逆反应的特点：同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些

2、特点？ 在相同一、化学平衡的建立过程在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。1、反应刚开始时： 反应物浓度，正反应速率 ，生成物浓度为，逆反应速率为。最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大2、反应过程中：反应物浓度，正反应速率 ，生成物浓度，逆反应速率一、化学平衡的建立过程在反应CO+H2O 3、一定时间后，必然出现V正反应速率V逆反应速率vtv正v逆v正 v逆t14、t1时刻后， v正 v逆 ,即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化

3、化学平衡状态3、一定时间后，必然出现V正反应速率V逆反应速率vt二、化学平衡1、概念： 在外界条件不变的情况下，可逆反应进行到一定的程度时，V正反应速率=V逆反应速率，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称化学平衡二、化学平衡1、概念：3、化学平衡的特征：逆：研究的对象是可逆反应（前提）动：化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反应和逆反应并未停止。等：达到化学平衡时，v正 v逆0（本质、判定1）定：反应混合物各组分的浓度保持一定。（判定2）变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。（条

4、件不变是基础）注意：平衡时，反应混合物各组成成分的物质的量浓度、百分含量恒定，但不相等，也和系数不成比例。3、化学平衡的特征：逆：研究的对象是可逆反应（前提）动： 1 先确定有 v（正）、v（逆） 2 再确定二者实际相等 例 可逆反应 N23H2 2NH3表示v（正）： V（N2消耗） V（NH3生成） HH断裂速率， NH合成速率表示v（逆）： 依次类推4、达到化学平衡的标志（判断）： 一、等4、达到化学平衡的标志（判断）： 二 “定” 1、任何一种物质浓度不变 有色物质颜色不变 2、任何一种物质百分含量不变 3、 混合气体总物质的量不变 4、 混合气体的密度不变 5、混合气体的平均分子量不

5、变概念延伸 3、4、5可判断部分反应， 判定依据：该量在非平衡时是变化的注意二 “定” 1、任何一种物质浓度不变概念延伸 难点突破 例1：一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：H2(g)+I2(g) 2HI (g) 达到平衡状态的标志是（ ）A. HI的生成速率和分解速率相等B.单位时间内生成1molH2同时分解2molHIC.单位时间内生成amolH2同时反应了amol I2D. H2、I2、HI的浓度不再变化E. H2、I2、HI的分子数之比为1：1：2F.1个HH键断裂的同时，有2个HI键形成G.1个HH键断裂的同时，有1个II键形成难点突破 例1：一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：

6、例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个NN键断裂的同时，有三个HH键形成 B、一个NN键断裂的同时，有三个HH键断裂 C、一个NN键断裂的同时，有六个NH键断裂 D、一个NN键断裂的同时，有六个NH键形成 在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到课堂练习： 【】 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ）A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成n molA,同时生3n molBC.A、B、C的浓度不再变

7、化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC课堂练习： 【】 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g【2】 下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（） 反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化 B【2】 下列说法中可以充分说明反应: B 【3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量BC

8、 【3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时【4】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是 C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成a molA,同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D. ( A )【4】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第二课时）第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第

9、二课时）影响化学平衡的条件思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？一定条件下的化学平衡v正 v逆，反应混合物中各组分的含量恒定条件改变反应速率改变，且变化量不同非平衡状态平衡被破坏 v正 v逆，反应混合物中各组分的含量不断变化一定时间后新条件下的新化学平衡v正 v逆，反应混合物中各组分的含量恒定平衡状态平衡状态化学平衡的移动影响化学平衡的条件思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？一定1、化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动2、化学平衡的移动方向的判断：若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向正反应方向移动若外界条件变化引起v正 v逆：平衡

10、向逆反应方向移动若外界条件变化引起v正 v逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正 v逆1、化学平衡移动的定义：2、化学平衡的移动方向的判断：若外二、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响【实验25】【实验26】结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向反应方向移动。正逆二、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响【实验25】移动方向速率变化减小反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大反应物浓度平衡移动原因v正首先增大v逆随后增大且v正 v逆正反应方向v逆首先增大v正随后增大

11、且v逆 v正逆反应方向 v逆首先减小 v正随后减小且v正 v逆正反应方向v正首先减小v逆随后减小且v逆 v正逆反应方向移动方向减小反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大反应物思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响v正和 v逆，化学平衡不移动强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) C2、温度对化学平衡的影响讨论：温度的变化对化学

12、反应速率如何影响？v正和 v逆怎样变化？分析：温度升高， v正和 v逆同时增大；温度降低，v正和 v逆同时减小。问题：温度的变化能否同等程度改变反应的v正和 v逆？【实验2-7】2、温度对化学平衡的影响讨论：温度的变化对化学反应速率如何影实验现象：温度升高， 混合气体颜色加深加 深，平衡向 方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，平衡向 方向移动NO2浓度增大逆反应NO2浓度减小正反应结论：升高温度化学平衡向 移动，吸热反应方向 温度变化不能同等程度改变反应的v正和 v逆例如：升高温度正逆速率都增大，但吸热方向速率增加的多 放热方向速率增加的少。降低温度化学平衡向 移动，放热反应方向 实验现象：

13、温度升高， 混合气体颜色加深加 深，3、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何响？v正和 v逆怎样变化？分析：压强增大， v正和 v逆同时增大，压强减小，v正和 v逆同时减小。问题：压强的变化能否同等程度的改变反应的 v正和 v逆？3、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何响N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系分析：压强增大， NH3增大，平衡向正反应方向移动。 增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。结论:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中强调：压强变化若没有引起体系压强的变

14、化，化学反应速率不变 ，化学平衡不移动讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭反应体系中，充入He气体：容积不变时，反应体系压强，反应速率，化学平衡；气体压强不变时，容器的体积_，反应体系压强_，化学平衡向 方向移动不变不变不移动减小增大逆反应强调：压强变化若没有引起体系压强的变化，化学反应速率不变 ，思考：对于等体积的气体反应，压强改变将怎样影响化学平衡？结论：由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，v正= v逆，化学平衡不移动，但反应速率改变。例、在反应I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大压强vtv正= v逆v正= v逆思考：对于等体积的气体反应，压强改

15、变结论：由于压强变化同时、选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件4、化学平衡移动原理勒夏特列原理原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动。此原理只适用于可逆反应的平衡体系平衡移动方向与条件改变方向相反。注意：移动的结果只能是减弱外界条件的该变量，但不能抵消。4、化学平衡移动原理勒夏特列原理原理：如果改变影响平衡的讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) H0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：若N2的平衡浓度为a mol

16、/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为；若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为；正反应 a c b正反应P1 P3 P2延伸：外加条件的改变远远大于平衡移动的 改变讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2N5、催化剂对化学平衡的影响讨论：催化剂怎样改变v正和 v逆？分析：同步、等倍数改变v正和 v逆结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平

17、衡的时间。vtv正= v逆v正= v逆 含量 tt1t25、催化剂对化学平衡的影响讨论：催化剂怎样改变v正和 v逆？选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件1.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A、 B、 C、 D、 B1.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件2

18、.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应2A（g） 2B+C(H0)，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ）A、B和C可能都是液体B、B和C肯定都是气体C、B和C可能都是固体D、若C为固体，则B一定是气体D3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的D第三节 化学

19、平衡（第三课时）平衡常数第三节 化学平衡（第三课时）平衡常数I2(g) + H2(g) 2HI(g)密闭容器730.6K48.3848.6148.5448.4848.7148.81【问题探究一】分析上表，你得出什么结论？I2(g) + H2(g) 结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：= 常数（K）结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：= 常数（K）I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33密闭容器698.6K【继续探究】I2(g) + H2(g) 结论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：= 常数（K）结论3：温度改变该常数也发生改变。结

20、论2：常数和起始加入反应物的浓度无关结论1：= 常数（K）【问题二】:以上的结论是否适用于所有的可逆反应？2SO2 （g） +O2 （g） 2SO3 （g） SO32SO22O219.3919.027.817.57【问题二】:以上的结论是否适用于所有的可逆反应？2SO2 （三、化学平衡常数化学平衡常数：是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时，各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积所得的比值。它是个常数，用K表示，三、化学平衡常数化学平衡常数：是指在一定温度下,可逆反应达到mA + nB pC + qDK=C（C） pC（D） qC（A） mC（B） n化学平衡常数 “类

21、似” 于阿伏加德罗常数以及万有引力常数，都是一个常数， 只要温度不变，一个具体的可逆反应就只有一个具体的常数值。 化学平衡常数可以看做是一定温度下某一具体反应内在本质性质的定量体现。 体会：mA + nB pC + 1.使用化学平衡常数应注意的问题： （1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。1.使用化学平衡常数应注意的问题：2.化学平衡常数的应

22、用。 （1）化学平衡常数值的大小可表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，平衡正向的程度越大，反应物转化率也越大。 K 105 反应进行完全了2.化学平衡常数的应用。K 105 反应进行完全了（2）.利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值减小，说明平衡逆移，则正反应为放热反应。若升高温度，K值增大 说明平衡正移正反应为吸热反应（2）.利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值减小，说明平（3）利用平衡常数,求平衡时浓度、转化等 相关计算1、在某温度下,将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入10L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c

23、(H2)=0.008mol/L.(1)求反应的平衡常数.(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度.（3）利用平衡常数,求平衡时浓度、转化等1、在某温度下,将H2、在体积为2L密闭容器中,将2.0mol CO和10mol H2O混合加热到800C达到下列平衡: K=1.0求CO的转化率.2、在体积为2L密闭容器中,将2.0mol CO和10mol选修四第二章第三节-化学平衡课件选修四第二章第三节-化学平衡课件（4）可以利用平衡常数的值做标准，可判断可逆反应是否平衡，及不平衡时向何方移动。 例如：对于可逆反应mA(g) + nB(g)

24、 pC(g) +qD(g) ，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物的浓度都可如下关系：Qc =C（C） pC（D） qC（A） mC（B） nQc ,叫做该反应的浓度商。（4）可以利用平衡常数的值做标准，可判断可逆反应是否平衡，及Qc K，反应向正反应方向进行Qc K，反应向逆反应方向进行Qc = K，反应处于平衡状态K实际上是特殊状态下（平衡时）的浓度商， 因为可逆反应最终要达到平衡，所以（非平衡时）Qc K（平衡时）Qc K，反应向正反应方向进行K实际上是特殊状态一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O2 2SO3已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L，经测定该

25、反应在该温度下的平衡常数K19，试判断，（1）当SO2转化率为50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O2 高炉炼铁中发生的基本反应 之一如下：FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)Q其平衡常数可表达为：K(CO2)/CO (已知：1100时 K0.263)。(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。来源:Zxxk.Com(2)1 100时测得高炉中c(CO2)0.025 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡

26、状态_(填“是”或“否”)，此时化学反应速率是v(正)_v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是_。高炉炼铁中发生的基本反应 第二章 化学反应速率和化学平衡等效平衡第二章 化学反应速率和化学平衡等效平衡2mol SO2 1mol O2开始2mol SO3开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO32SO2 + O2 2SO3 恒温恒容过程化学平衡的程度与反应途径无关2mol SO2 1mol O2开始2mol SO3开始SO一、等效平衡定义：可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始

27、时有关物质的投入量“相当”，它们即可以达到相同程度平衡状态，称为“等效平衡”。相同程度：指等效平衡中各物质的百分含 量相等。一、等效平衡定义：可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还 无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物和反应物全部推算到一边，再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量“相当”，则为等效平衡，等效平衡的解法 归一法 无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给二、等效平衡的分类1、恒温、恒容时， “相当”指反应物的投料量相同（反应物或生成物归一边后与原起始量相同）则为等效平衡N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)1mol 3mol 02mol

28、1mol 3mol 0归左边等效二、等效平衡的分类1、恒温、恒容时， “相当”指反应物的投料2、恒温、恒压时，“相当” 指反应物的投料比相同（反应物或生成物归一后与原起始量的比值相同）则为等效平衡N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)1mol 3mol 04mol2mol 6mol 0归左边等效2、恒温、恒压时，“相当” 指反应物的投料比相同（反应物或生例1、在一定温度下，将2mol N2和6mol H2充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上

29、述平衡相同，填空 、若a=0，b=0，则c= 、若a=1， c =2，则 b = 、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c 、 4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6例1、在一定温度下，将2mol N2和6mol H2充入固定例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为w mol/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为 w mol/L的是：A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB恒温、恒容时，反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）的投料比相同，则二平衡等效。特例：恒温、恒容时，反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，例3、温度压强不变时，将1molN2和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)3H2(