高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率第2节化学反应的限度（第3课时）课件鲁科版选修4.ppt

1、第3课时温度对化学平衡的影响,第2章 第2节,学习目标定位 1.会分析化学平衡的建立，会判断化学平衡移动的方向。2.会判断化学反应是否处于平衡状态。 3.知道温度影响化学平衡移动的规律。,一化学平衡的标志和平衡移动,达标检测提升技能,二温度对化学平衡的影响,内容索引,一化学平衡的标志和平衡移动,新知导学,1.可逆反应达到化学平衡的重要特征(平衡的实质)是_。在一定温度下，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡的标志是_。 单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B C的生成速率与C的分解速率相等 A、B、C的浓度不再变化 单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol C

2、,v正v逆0,2.可逆反应达到平衡后，其平衡结果的标志是_ _。一定温度下在容积恒定的密闭容器中进行如下可逆反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)。当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是_。 混合气体的总物质的量B的物质的量浓度 容器内气体的压强混合气体的密度,反应混合物中各组分的浓 度保持不变,3.化学平衡移动 (1)化学平衡移动 化学平衡是在一定条件下建立起来的，由于温度、浓度、压强的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，称为化学平衡移动。此过程可表示为,(2)化学平衡移动的方向 若外界条件改变引起v正_v逆，化学平衡向正反应方向移动。 若外界条件改变

3、引起v正_v逆，化学平衡向逆反应方向移动。 若外界条件改变引起v正、v逆同倍数改变，则v正v逆，化学平衡_移动。,不,1.化学平衡状态的判断 (1)v正v逆 对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 (2)反应混合物中各组分的浓度保持不变。 对于mnpq的纯气体反应，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。,对于mnpq的纯气体反应，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气

4、体密度总保持不变( rm/n，m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。 对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)bB(g)cC(g)dD(g)： a.气体质量不变达到平衡； b.若bcd，则n 气、 气、p总、不变均说明已达到平衡； c.若bcd，则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态， 气、不变能说明已达到平衡。,2.化学平衡移动方向的判断 改变化学反应的条件： 若QK，则平衡向逆反应方向移动； 若QK，则平衡不移动； 若QK，则平衡向正反应方向移动。,1.可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 单位时间内生成n m

5、ol O2的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO 用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为221的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A. B. C. D.全部,活学活用,答案,解析,依据v正v逆0判断：单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，说明反应已达平衡； 描述均是正方向，无法判断； 无论反应是否达平衡，均有此关系； NO2为红棕色的气体，颜色不变能说明反应体系中NO2浓度一定，已达到平衡； 因 ，反应前后，m、

6、V均不变，也不变，不能说明反应达到平衡； 这是一个不等体反应，、均能说明反应已达平衡。,2.一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)nB(g)pC(g)qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：体系的压强不再发生变化，体系的密度不再发生变化，各组分的物质的量浓度不再改变，各组分的质量分数不再改变，反应速v(B)v(C)v(D) npq，其中，能说明反应已达到平衡的是 A. B. C. D.,答案,解析,若npq，压强不变时，不能说明反应已达到平衡； 根据 ，随着反应的进行，m(气)变而V不变，故是变量，当不变时，反应已达到平衡。反应过程中各组分的浓度和质量分数都不断

7、变化，不变时能说明达到平衡状态。,二温度对化学平衡的影响,1.按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表：,新知导学,NO2浓度减小,变浅,热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅,加深,浓度增大,逆反应,正反应,2.根据下表中的数据，分析平衡常数大小与温度变化的关系，将其结论填入表中：,减小,吸热反应,增大,吸热反应,相关视频,1.温度对化学平衡的影响规律 (1)温度升高，平衡向_反应方向移动；温度降低，平衡向_反应方向移动。 (2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的。,吸热,放热,2.温度对化学平衡影响的解释 从化学平衡的影响因素和Q与K的关系角度分析，填写下表：

8、,减小,逆向移动,QK,增大,QK,正向移动,QK,增大,减小,逆向移动,QK,正向移动,3.在一定条件下，发生反应CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列有关该反应的说法中正确的是 A.正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应 C.降温后CO的浓度增大 D.降温后各物质的浓度不变,解析,活学活用,答案,降低温度，混合物颜色变浅，说明NO2浓度减小，平衡向右移动，正反应为放热反应，CO浓度减小。,4.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)Br2(g)2HBr(g)Hb B.ab C.ab D.无法确定,答案,解析

9、,该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，所以绝热平衡时转化率低于恒温平衡时转化率，即ab。,达标检测提升技能,1.在一定条件下，可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡的标志是 A.NH3的生成速率与NH3的分解速率相等 B.单位时间内生成a mol N2同时生成3a mol H2 C.单位时间内生成a mol N2同时消耗a mol H2 D.单位时间内有1 mol NN键断裂同时有3 mol HH键断裂,答案,解析,1,2,3,4,5,化学平衡的标志是v正v逆，故v(生成NH3)v(分解NH3)，A正确； 生成a mol N2与生成3a mol H2都表示逆反应，不论

10、是否达到平衡，单位时间内生成a mol N2总是同时生成3a mol H2，B错； 生成a mol N2表示逆反应，消耗a mol H2表示正反应，但是N2、H2的化学计量数之比为13，C错； 1 mol NN键断裂表示正反应，3 mol HH键断裂表示正反应，D错。,1,2,3,4,5,2.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是 A.混合气体的压强 B.混合气体的平均相对分子质量 C.A的物质的量浓度 D.气体的总物质的量,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否

11、平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变； A为固态，其物质的量浓度为常数； 若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。,4,5,3.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K 。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是 A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C.升高温度，逆反应速率减小 D.该反应的化学方程式为COH2O CO2H2,答案,解析,1,2,3,4,5,由平衡常数K ，可知反应为CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，D错误； 温度升高时H2浓度

12、减小，说明在恒容时平衡正向移动，H0，A正确； 恒温恒容时，若采取通入H2增大压强，则H2的浓度增大，B错误； 升高温度，v正和v逆都增大，C错误。,1,2,3,4,5,4.工业上可采用CO与H2合成甲醇，化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。T1时，在容积为2 L的两个密闭容器中充入CO、H2进行实验，反应过程中部分数据如下表所示：,1,2,3,4,5,(1)对于实验，20 min时反应达平衡，其他条件不变，若向容器中再充入0.1 mol CO(g)和0.2 mol CH3OH(g)，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。,答案,1,2,3,4,逆向,5,解析,CO(

13、g)2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度(molL1) 1 2 0 转化浓度(molL1) 0.5 1 0.5 平衡浓度(molL1) 0.5 1 0.5 化学平衡常数 再充入 0.1 mol CO(g)和0.2 mol CH3OH(g)后， mol2L2K，平衡逆向移动。,1,2,3,4,5,(2)实验、均达到平衡时，平衡常数K1_(填“”“”或“”)K2。,答案,解析,1,2,3,4,实验绝热，由于该反应为放热反应，所以温度升高，K减小，故K1K2。,5,回答下列问题： (1)若反应在830 下达到平衡，则CO2气体的转化率为_。,5.在一固定容积的密闭容器中，充入2 mol CO2和1

14、 mol H2发生如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表：,答案,解析,1,2,3,4,33.3%,5,1,2,3,4,利用“三段式”法，结合化学平衡常数的表达式可以求出反应在830 下达到平衡时CO2气体的物质的量，进而求出CO2气体的转化率为33.3%。,5,(2)若绝热时(容器内外没有热量交换)，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度_(填“升高”“降低”或“不能确定”)。,答案,解析,1,2,3,4,降低,利用表中数据：升温，K值增大，说明反应是吸热反应，若在绝热条件下，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则平衡正向移动，吸收热量，故容器内气体温度降低。