江蘇省南通市第二中學(xué)化學(xué)選修四《化學(xué)平衡》.pptVIP

,第三節(jié) 化學(xué)平衡 一、化學(xué)平衡狀態(tài),（第1課時(shí)）,20時(shí),蔗糖的溶解度是203.9g,其含義是_時(shí)_水中最多能溶解_ _蔗糖;或表示:_時(shí),_水中溶解_蔗糖,溶液達(dá)_.,20 ,100g,203.9g,20 ,100g,203.9g,飽和,飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？,固體 溶質(zhì),溶液中 的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,即：溶解速率 = 結(jié)晶速率 達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)， 溶解平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡,一、可逆反應(yīng),在同一條件下,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),叫 做可逆反應(yīng).,注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底， 得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物,正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,相等,反應(yīng)仍在進(jìn)行，但因v正=v逆，四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài),開始時(shí)c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0,在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2,二、化學(xué)平衡狀態(tài),化學(xué)平衡狀態(tài)：就是指在一定條件下的可逆反應(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)。,強(qiáng)調(diào)三點(diǎn),前提條件：可逆反應(yīng),實(shí)質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的 濃度保持不變,1、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）,(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不 變，各組分的含量一定。,(1)逆：可逆反應(yīng)；,(6)同：條件相同，某一可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。,即等效平衡,稍后討論,如何判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？,3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,(2)間接標(biāo)志： 各成分的百分組成不隨時(shí)間改變而改變 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變 反應(yīng)混合物的顏色不隨時(shí)間改變而改變 氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變 氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí) 間改變而改變,對于不同類型的可逆反應(yīng)，某 一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá) 的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá) 前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若 是則可；否則，不行。,注意!,如： （1）對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng): （2SO2+O2 2SO3） 來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時(shí)間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。,（2）對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)： H2（g）+I2(g) 2HI（g） 不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時(shí)間的改變而改變。,【例】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） A. C的生成速率與C分解的速率相等 B. 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成3nmolB C. A、B、C的濃度不再變化 D. A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,AC,重要題型：,【例2】 下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ） 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化 B. P和S的生成速率相等 C. 反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D. 反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而 變化,B,【例3】下列說法可以證明反應(yīng)N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是( ),AC,A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成,B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂,C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂,D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成,【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng) 下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng): A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣) 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( ) A. 混合氣體的壓強(qiáng) B. 混合氣體的密度 C. B的物質(zhì)的量濃度 D. 氣體的總物質(zhì)的量,B C,課堂 練 習(xí),（1）混合氣體的顏色不再改變 （ ）,（2）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變（ ）,（3）混合氣體的密度不變 （ ）,（4）混合氣體的壓強(qiáng)不變 （ ）,（5）單位時(shí)間內(nèi)消耗2molNO2的同時(shí) 生成1molO2 （ ）,(6) O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變 （ ）,(1)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存,(2)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等,(3) 容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為 1:3:2,(4)混合物質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化,(5)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化,(6)容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化,(7)容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化,2.能夠說明 N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ：,B,【復(fù)習(xí)鞏固】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是( ) C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB A的分解速率是C的分解速率的一半 A、B、C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化 混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成 3amolB A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2,影響化學(xué)平衡的條件,第三節(jié) 化學(xué)平衡,（第2課時(shí)）,【復(fù)習(xí)】化學(xué)平衡狀態(tài)的定義（化學(xué)反應(yīng)的限度） 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)。,化學(xué)平衡的特征： 逆 等 動(dòng) 定 變,可逆反應(yīng)（或可逆過程） V正 =V逆（不同的平衡對應(yīng)不同的速率） 動(dòng)態(tài)平衡。達(dá)平衡后，正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行(V正=V逆0） 平衡時(shí)，各組分濃度、含量保持不變（恒定） 條件改變，平衡發(fā)生改變,定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。,V正V逆,V正=V逆0,條件改變,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆0,一定時(shí)間,化學(xué)平衡的移動(dòng),【思考與交流】有哪些條件能改變化學(xué)平衡呢？,影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素：實(shí)驗(yàn)2-5,滴加310滴濃硫酸,滴加1020滴NaOH,Cr2O72-（橙色）+H2O CrO42-（黃色）+2H+,1、濃度對化學(xué)平衡的影響（P27）,溶液橙色加深,溶液黃色加深,實(shí)驗(yàn)探究(P27實(shí)驗(yàn)26) FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,(血紅色),A.加少量FeCl3，紅色加深；,B.加少量KSCN，紅色加深；,(無色),(黃色),(無色),C.加少量KCl固體呢？,注：對于離子反應(yīng)，只能改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。,增加Fe3+ 或 SCN-的濃度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動(dòng)，故紅色加深。,Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3,思考加少量NaOH，溶液顏色有何變化。,有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺,濃度對化學(xué)平衡的影響結(jié)論：,在其他條件不變時(shí)， 增大反應(yīng)物或減小生成物的濃度 化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 減小反應(yīng)物或增大生成物的濃度 化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡向右移動(dòng),平衡向左移動(dòng),原因分析:,運(yùn)用濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及化學(xué)平衡的建立等知識(shí)，解釋濃度對化學(xué)平衡的影響,t2,V”正 = V”逆,V逆,V,正,t3,V正= V逆,V正,V逆,t1,V（molL-1S-1）,0,平衡狀態(tài),平衡狀態(tài),增大反應(yīng)物濃度,速率-時(shí)間關(guān)系圖：,增加反應(yīng)物的濃度, V正 V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；,速率-時(shí)間關(guān)系圖,注意： 改變濃度一般針對溶液或氣體參加的反應(yīng)，而改變固體物質(zhì)和純液體的量，不影響平衡。 對于離子反應(yīng)，只能改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。 對于一般的可逆反應(yīng)（有兩種反應(yīng)物），增大一種反應(yīng)物的濃度，會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率降低。 在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分的利用。,2SO2 + O2 2SO3,1、已知在氨水中存在下列平衡：,NH3 + H2O,NH3 H2O,NH4+ + OH-,(1)向氨水中加入MgCl2固體，平衡向 移動(dòng)， OH-濃度 ，NH4+濃度 。,(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向 移動(dòng)， 此時(shí)溶液中濃度減小的粒子有 。,(3)向氨水中加入少量NaOH固體，平衡向 .移動(dòng)，此時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是 。,正反應(yīng)方向,減小,增大,正反應(yīng)方向,OH-、NH3H2O、NH3,逆反應(yīng)方向,有氣體放出,課堂練習(xí),2、可逆反應(yīng)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO的濃度有何變化？,增大水蒸氣濃度 加入更多的碳 增加H2濃度,平衡正向移動(dòng)，CO濃度增大,平衡不移動(dòng)，CO濃度不變,平衡逆向移動(dòng)，CO濃度減小,解析：增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移動(dòng)。,3、已知氯水中存在如下平衡： Cl2+H2O HCl+HClO。常溫下，在一個(gè)體積為50mL的針筒內(nèi)吸入40mL氯氣后，再吸入10mL的水。寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象。若將此針筒長時(shí)間放置，又可以看到何種變化？試用平衡的觀點(diǎn)加以解釋。,材料分析：,結(jié)論:,在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。,2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響：,1體積,3體積,2體積,二、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響：,NH3%隨著壓強(qiáng)的增大而增大，即平衡向正反應(yīng)的方向移動(dòng)。,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：,解釋：,說明：增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù) 不一樣，平衡向著體積縮小的方向移動(dòng),加壓,體積縮小,濃度增大,正反應(yīng)速率增大 逆反應(yīng)速率增大, V正V逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。,先決條件：,結(jié)論：,反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng) 前后總體積發(fā)生改變。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d,對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)，減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。,體積縮?。浩胶庀驓怏w分子數(shù)目減少的方向 體積增大：平衡向氣體分子數(shù)目增多的方向,說明:,V（molL-1S-1）,0,t2,V”正 = V”逆,V逆,V正,增大壓強(qiáng),速率-時(shí)間關(guān)系圖：,aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d,壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,aA(g)+bB(g) cC(g),思考：對于反應(yīng) H2O+CO H2+CO2 如果增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動(dòng)？,高溫,催化劑,速率-時(shí)間關(guān)系圖：,V正= V逆,增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù)一樣， V正= V逆，平衡不移動(dòng)。,t2,增大壓強(qiáng)，體積減小，濃度同等程度增大，顏色變深，但平衡不移動(dòng).,2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,注意 對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對平衡無影響；,平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強(qiáng)不能使平衡移動(dòng)； 壓強(qiáng)的變化必須改變混合物濃度（即容器體積有變化）才能使平衡移動(dòng)。,2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,判斷壓強(qiáng)引起平衡移動(dòng)的思路： 壓強(qiáng)如何改變?壓強(qiáng)變化是否引起體積變化？ 若體積變化則濃度發(fā)生改變 濃度改變則引起速率的變化 速率變化后，若導(dǎo)致V正 V逆時(shí)平衡移動(dòng) 若V正 = V逆時(shí)，則平衡不移動(dòng),增大壓強(qiáng)對下列兩個(gè)化學(xué)平衡的影響圖象分析,t1,t2,t3,t2,大的大增、小的小增；大的大減、小的小減,t1,2NO2(g) N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),討論1當(dāng)加壓氣體體積縮小時(shí)，混合氣體顏色先變深是由于 ， 后又逐漸變淺是由于 ； 當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí)，混合氣體顏色先變淺是由于 ， 后又逐漸變深是由于 。,NO2濃度增大,NO2濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),思考與交流,2NO2(g) N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),思考與交流,P2 P3 P1,P1 P3 P2,討論2 試比較以下三種狀態(tài)下的壓強(qiáng)關(guān)系： 改變壓強(qiáng)前混合氣體壓強(qiáng)P1； 改變壓強(qiáng)后瞬時(shí)氣體壓強(qiáng)P2； 改變壓強(qiáng)達(dá)新平衡后混合氣體壓強(qiáng)P3。 加壓： ； 減壓： 。,正向移動(dòng),不移動(dòng),逆向移動(dòng),逆向移動(dòng),不移動(dòng),思考：對于反應(yīng)和，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡沒有移動(dòng)，但正逆反應(yīng)速率有無變化？如何變化？,課堂練習(xí),5、一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： m A (g) + n B (g) p C (g),達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來 的1/2，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是（ ）,A、m + n p B、A 的轉(zhuǎn)化率降低 C、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D、C的體積分?jǐn)?shù)增加,B,課堂練習(xí),不移動(dòng),逆向移動(dòng),6、向平衡體系中3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) 恒容時(shí)，充入Ne ，則平衡_； 恒壓時(shí)，充入Ne ，則平衡_。,3、溫度對化學(xué)平衡的影響(P30),實(shí)驗(yàn)探究(實(shí)驗(yàn)27) 2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol,(紅棕色),(無色),結(jié)論：在其它條件不變的情況下，升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向著放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。,(紅棕色),(無色),討論A：混和氣體受熱顏色變深，說明 ； 。 B：混和氣體遇冷顏色變淺，說明 ； 。,NO2濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),NO2濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),分析 A：混和物受時(shí)，速率均增大，但V(吸) V(放) ， 故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)； B：混和物遇冷，速率均減少，但V(吸) V(放) ， 故平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)；,2NO2 N2O4,H=-56.9kJ/mol,t2,V”正 = V”逆,V逆,V正,升高溫度,速率 | 時(shí)間關(guān)系圖,溫度對化學(xué)平衡的影響,升溫對吸熱反應(yīng)有利、降溫對放熱反應(yīng)有利,(紅棕色),(無色),思考與交流,討論 試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系： 改變溫度前混合氣體溫度T1； 改變溫度后瞬時(shí)氣體溫度T2； 改變溫度達(dá)新平衡后混合氣體溫度T3。 升溫： ； 降溫： 。,T2 T3 T1,T1 T3 T2,練習(xí),在高溫下，反應(yīng) (正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是,A、減小壓強(qiáng),B、縮小體積,C、升高溫度,D、增大H2濃度,( B C ),2HBr(g) H2(g) + Br2(g),4、催化劑對化學(xué)平衡的影響:,催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，V正= V逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時(shí)間，而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。,例：對如下平衡 A(氣) B (氣) 2C (氣) D (固),V正,V逆,0,t1,t2,V正= V逆,t3,正催化劑對化學(xué)平衡的影響,V正,V逆,0,t1,t2,V正= V逆,t3,負(fù)催化劑對化學(xué)平衡的影響,練習(xí),對任何一個(gè)平衡體系，采取下列措施一定引起平衡移動(dòng)的是,A、加入一種反應(yīng)物,B、增加體系的壓強(qiáng),C、升高溫度,D、使用催化劑,( C ),向正反應(yīng)方向移動(dòng),向逆反應(yīng)方向移動(dòng),向體積縮小方向移動(dòng),向體積增大方向移動(dòng),向吸熱方向移動(dòng),向放熱方向移動(dòng),向減弱這種改變的方向移動(dòng),反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,體系壓強(qiáng)減小,體系壓強(qiáng)增大,體系溫度減小,體系溫度增大,減弱這種改變,規(guī) 律,改變一個(gè)條件,總結(jié)改變反應(yīng)條件時(shí)平衡移動(dòng)的方向,催化劑對化學(xué)平衡無影響，能縮短平衡到達(dá)的時(shí)間。,化學(xué)平衡移動(dòng)：,化學(xué)平衡狀態(tài)1 V正 =V逆 各物質(zhì)組成一定,化學(xué)平衡狀態(tài)2 V正 =V逆 各物質(zhì)組分含 量達(dá)新值,平衡被破壞 V正V逆 各物質(zhì)組分變化,新的平衡狀態(tài)與舊的平衡狀態(tài)不同在于: 1 V和V數(shù)值不同,可能大也可能小。 2平衡混合物中各物質(zhì)含量一定發(fā)生變化,可見，要引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，必須是由于外界條件的改變而引起V正 V逆。,平衡移動(dòng)的本質(zhì)：,化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡，條件改變造成 V正 V逆,平衡移動(dòng)原理（勒沙特列原理）：,如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強(qiáng)、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。,如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。,(1)適用范圍,適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），