高中化學(xué) 222 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版必修2.ppt

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度 1 可逆反應(yīng)的定義在條件下向正 反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng) 2 可逆反應(yīng)的特點(diǎn)對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō) 在一定條件下 反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物 反應(yīng)只能進(jìn)行到 篤學(xué)一可逆反應(yīng) 相同 同時(shí) 不可能 一定程度 3 可逆反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中 用 號(hào)代替 號(hào) 1 化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 1 當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí) so2和o2的濃度 因此 反應(yīng)生成so3的正反應(yīng)速率 而so3的濃度為零 因此 so3分解生成so2和o2的逆反應(yīng)速率為 如下圖所示 2 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 反應(yīng)物so2和o2的濃度逐漸 因此 正反應(yīng)速率逐漸 生成物so3的濃度逐漸 因此 逆反應(yīng)速率逐漸 如下圖所示 篤學(xué)二化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)平衡狀態(tài) 最大 最大 零 減小 減小 增大 增大 3 如果外界條件不發(fā)生變化 可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 反應(yīng)物和生成物的不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化 反應(yīng)好像 停滯 了 實(shí)際上 這時(shí)正反應(yīng)和逆反應(yīng)都依然在 只是在同一瞬間 正反應(yīng)生成的三氧化硫的物質(zhì)的量與逆反應(yīng)消耗的三氧化硫的物質(zhì)的量而已 此時(shí) 可逆反應(yīng)達(dá)到 如圖所示 濃度 進(jìn)行 相等 平衡狀態(tài) 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的含義在一定條件下的進(jìn)行到一定程度時(shí) 反應(yīng)物和生成物的濃度 正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率 這種狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài) 3 化學(xué)平衡的特征 1 逆 只有反應(yīng)才能在一定條件下建立化學(xué)平衡狀態(tài) 2 動(dòng) 化學(xué)平衡是一種平衡 可逆反應(yīng) 不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化 相等 可逆 動(dòng)態(tài) 3 等 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) v 正 v 逆 4 定 條件一定時(shí) 反應(yīng)混合物的含量 5 變 當(dāng)改變時(shí) 平衡一般要發(fā)生 6 無(wú) 建立平衡與途徑 即在相同的條件下 一個(gè)可逆反應(yīng) 不論是從正反應(yīng)方向開(kāi)始 還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始 或者從兩個(gè)反應(yīng)方向同時(shí)開(kāi)始 都可建立同一平衡狀態(tài) 保持不變 外界條件 改變 無(wú)關(guān) 1 降溫 浸入冷水中的燒瓶里的氣體混合物顏色變 這是因?yàn)闇囟冉档秃笤胶鉅顟B(tài)被 在新的條件下達(dá)到 導(dǎo)致二氧化氮濃度 四氧化二氮濃度 篤學(xué)三化學(xué)平衡移動(dòng) 淺 破壞 新的平衡狀態(tài) 減小 增加 2 升溫 浸入熱水中的燒瓶里的氣體混合物顏色 這是因?yàn)闇囟壬吆笤胶鉅顟B(tài)被破壞 在新的條件下達(dá)到 導(dǎo)致二氧化氮濃度 四氧化二氮濃度 3 結(jié)論 當(dāng)其他條件不變時(shí) 升高反應(yīng)體系的溫度 平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) 降低反應(yīng)體系的溫度 平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) 2 化學(xué)平衡移動(dòng)的含義當(dāng)條件改變時(shí) 原來(lái)的化學(xué)平衡將被 并在新的條件下建立 即發(fā)生化學(xué)平衡移動(dòng) 變深 新的平衡狀態(tài) 增加 減小 吸熱 放熱 破壞 新的化學(xué)平衡 3 影響化學(xué)平衡的因素 1 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響當(dāng)其他條件不變時(shí) 升高反應(yīng)體系的溫度 平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) 降低反應(yīng)體系的溫度 平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) 2 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度 平衡向方向移動(dòng) 反之 則向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 吸熱 正反應(yīng) 放熱 3 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下 增大壓強(qiáng)會(huì)使化學(xué)平衡向著的方向移動(dòng) 減小壓強(qiáng) 會(huì)使平衡向著的方向移動(dòng) 氣體體積縮小 氣體體積增大 提示在該平衡體系中 涉及三種物質(zhì) 從正 逆反應(yīng)兩方面講 應(yīng)當(dāng)有六個(gè)反應(yīng)速率值 即n2的消耗速率 v正 和生成速率 v逆 h2的消耗速率 v正 和生成速率 v逆 以及nh3的生成速率 v正 和消耗速率 v逆 v正 v逆的具體意義有兩點(diǎn) 一是同一物質(zhì)的v正 v逆 不同物質(zhì)的v正 v逆應(yīng)與計(jì)量數(shù)之比成正比才是真正意義的v正 v逆 反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài) 如對(duì)于合成氨的反應(yīng) 如果v n2 消耗 v nh3 消耗并不是真正意義的正 逆反應(yīng)速率相等 應(yīng)該有2v n2 消耗 v nh3 消耗才是真正意義的v正 v逆 此時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài) 慎思2 某一可逆反應(yīng) 一定條件下達(dá)到了平衡 若化學(xué)反應(yīng)速率改變 平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎 若平衡發(fā)生移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎 提示 不一定 如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增大壓強(qiáng)或使用催化劑 速率發(fā)生變化 但平衡不移動(dòng) 一定 化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因就是外界條件改變 使v 正 v 逆 才發(fā)生移動(dòng)的 慎思3 可逆反應(yīng)在一定條件下總會(huì)達(dá)到化學(xué)平衡 這里的 一定條件 指什么條件 提示通常包括一定的溫度 濃度 壓強(qiáng)等 慎思4 對(duì)于反應(yīng)co h2o g co2 h2 如果起始加入的co和h2o g 分別為0 01mol和0 02mol 二者的濃度比為1 2 反應(yīng)進(jìn)行時(shí) 二者的消耗速率相等嗎 達(dá)到平衡時(shí) 二者的濃度比還是1 2嗎 提示二者無(wú)論以何種比例加入 消耗速率始終是相等的 達(dá)到平衡時(shí) 二者的濃度比不會(huì)是1 2 慎思5 升高溫度 化學(xué)平衡會(huì)向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 此時(shí)放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率會(huì)減小嗎 提示不會(huì) 升高溫度 v吸和v放均增大 但二者增大的程度不同 前者增大的程度大于后者 故v吸與v放不再相等 v吸 v放 原平衡被破壞 向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng) 直至建立新的平衡 降溫則相反 給出某一可逆反應(yīng) 判斷是否已達(dá)平衡狀態(tài) 關(guān)鍵是緊緊圍繞著 等 與 定 這兩個(gè)基本特征來(lái)判斷 1 根據(jù) 等 這個(gè)基本特征來(lái)判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 1 正逆反應(yīng)的描述應(yīng)指明正 逆反應(yīng)速率 同一物質(zhì)的消耗與生成 反應(yīng)物與生成物的消耗與生成 要點(diǎn)一 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 2 速率相等 同一物質(zhì)的反應(yīng)速率相等 不同物質(zhì)的反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)成正比 3 其他說(shuō)法 同一物質(zhì)化學(xué)鍵的斷裂與化學(xué)鍵形成的量相等 不同反應(yīng)物間的化學(xué)鍵斷裂與化學(xué)鍵形成的量與該化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)成正比 2 根據(jù) 定 這個(gè)基本特征來(lái)判斷化學(xué)平衡狀態(tài) 定 是指條件一定時(shí)反應(yīng)混合物的含量 保持不變 并非是 相等 或 成比例 1 一定條件下 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大或產(chǎn)物的產(chǎn)率最大的狀態(tài) 2 對(duì)于有顏色變化的可逆反應(yīng) 顏色不再改變的狀態(tài) 3 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng) 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)還有 反應(yīng)混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化的狀態(tài) 反應(yīng)混合物的密度不再變化的狀態(tài) 反應(yīng)混合物的壓強(qiáng)不再變化的狀態(tài) 解析本題考查如何判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài) 解題的關(guān)鍵是掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志 觀(guān)察第 1 題反應(yīng)的特征可知 此反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積不發(fā)生變化 即在反應(yīng)的任何一個(gè)階段 容器內(nèi)壓強(qiáng)不發(fā)生改變 氣體的總質(zhì)量不變 總的物質(zhì)的量不變 因此混合氣體的密度 平均相對(duì)分子質(zhì)量均不發(fā)生改變 觀(guān)察第 2 題反應(yīng)的特征 反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生改變 因此在反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量 混合氣體的密度 容器內(nèi)壓強(qiáng)等都會(huì)發(fā)生改變 當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí) 這些量都不再改變 此時(shí)c no2 恒定 顏色不再變化 答案 1 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的最根本特征是正 逆反應(yīng)速率相等 但在題目中有多種表述方法 在解題時(shí) 應(yīng)具體問(wèn)題具體分析 并明確題目的敘述是表示正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率等 答案c 某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 當(dāng)改變外界條件引起化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生相對(duì)的改變時(shí) 化學(xué)平衡就會(huì)被破壞 平衡發(fā)生移動(dòng) 影響平衡移動(dòng)的因素有溫度 濃度 壓強(qiáng)等 但改變壓強(qiáng)是通過(guò)改變反應(yīng)體系的體積來(lái)實(shí)現(xiàn)的 分析化學(xué)平衡移動(dòng)的一般思路 要點(diǎn)二 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的判斷 說(shuō)明 增加固體或純液體的量 由于濃度不變 所以化學(xué)平衡不移動(dòng) 通常指的加壓就是通過(guò)縮小體系的容積達(dá)到的 而減壓就是增大體系的容積達(dá)到的 壓強(qiáng)對(duì)固體和液體的濃度無(wú)影響 若平衡體系中無(wú)氣體 則壓強(qiáng)變化不能改變反應(yīng)速率 平衡不移動(dòng) 加入催化劑 因催化劑使正 逆速率同等程度地加快 故不能使平衡發(fā)生移動(dòng) 但能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間 解析該題考查外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 因cocl2分解的反應(yīng)為正向氣體物質(zhì)的量增加的吸熱反應(yīng) 故升溫 減壓均可使平衡右移 提高cocl2的轉(zhuǎn)化率 增大co的濃度平衡左移 可降低cocl2的轉(zhuǎn)化率 加催化劑 恒容通入稀有氣體對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響 不改變cocl2的轉(zhuǎn)化率 恒壓通入稀有氣體 必將引起容器體積增大 相當(dāng)于減壓 平衡右移 提高cocl2的轉(zhuǎn)化率 答案b 若為恒容容器 通入稀有氣體 由于容器的體積不變 各組分的濃度保持不變 故反應(yīng)速率不變 平衡也不移動(dòng) 若為恒壓容器 通入稀有氣體 容器的體積膨脹 對(duì)于反應(yīng)體系則相當(dāng)于減壓 平衡移動(dòng) 解析解這類(lèi)題目 關(guān)鍵是分析反應(yīng)的特點(diǎn) 依此進(jìn)行判斷 對(duì)于題目中的反應(yīng) 正反應(yīng)方向是體積減小 放熱的反應(yīng) 由此 要使平衡向生成z的方向移動(dòng) 可采取降低溫度 增大壓強(qiáng)和及時(shí)分離出z等措施 答案c 要點(diǎn)三 化學(xué)平衡常用的計(jì)算方法 三段式法 答案d 答案a 規(guī)律探究十化學(xué)平衡的圖像 知識(shí)支持 1 化學(xué)平衡圖像的主要特點(diǎn)通過(guò)多種圖像對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí) 規(guī)律進(jìn)行分析考查 題目往往靈活性強(qiáng) 迷惑性大 涉及內(nèi)容多 要求高 特別對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力和分析能力的考查 2 化學(xué)平衡圖像題的解析思路 1 看圖像 一看軸 即縱橫坐標(biāo)的意義 二看點(diǎn) 即起點(diǎn) 拐點(diǎn) 交點(diǎn) 終點(diǎn) 三看線(xiàn) 即線(xiàn)的走向和變化趨勢(shì) 四看輔助線(xiàn) 即等溫線(xiàn) 等壓線(xiàn) 平衡線(xiàn)等 五看量的變化 如濃度變化 溫度變化 轉(zhuǎn)化率變化 物質(zhì)的量的變化等等 2 依據(jù)圖像信息 利用平衡移動(dòng)原理 分析可逆反應(yīng)的特征 吸熱還是放熱 氣體系數(shù)增大 減小還是不變 有無(wú)固體或純液體參加或生成等等 3 在化學(xué)平衡圖像中 先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡 可知該反應(yīng)的溫度高 濃度大 壓強(qiáng)高或使用了催化劑 4 定一議二 只適用于一個(gè)條件的改變 所以圖像中有三個(gè)變量時(shí) 先固定一個(gè)量 再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系 解析達(dá)