蘇教版《化學平衡狀態(tài)》PPT課件

.,1,專題二化學反應(yīng)速率與化學平衡,第二單元化學反應(yīng)的方向和限度,第二課時化學平衡狀態(tài),.,2,學習目標,1.了解可逆反應(yīng)與非可逆反應(yīng)的差異。2.理解理解化學平衡的建立過程。3.理解化學平衡的特征。4.掌握化學平衡狀態(tài)的判斷方法,.,3,高爐煉鐵的主要反應(yīng)為：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2從煉鐵爐口排出的尾氣中含有一定量的CO。100多年前，人們曾認為這是由于CO與鐵礦石接觸時間不夠的緣故。為使反應(yīng)進行的完全，當時曾耗巨資改建高爐，以延長CO和Fe2O3的接觸時間，結(jié)果尾氣中CO的含量并未減少。你知道這是為什么嗎？,你知道嗎？,.,4,問題：什么是可逆反應(yīng)？,舉例說明：,.,5,1.可逆反應(yīng),（1）在相同條件下同時向正、反兩個方向進行的反應(yīng)稱可逆反應(yīng)。,可逆反應(yīng)的概念及其特點,2、表示方法：,約定采用“”表示，把從左向右的反應(yīng)稱作正反應(yīng)，從右向左的反應(yīng)稱作逆反應(yīng)。,.,6,可逆反應(yīng)的特點：,可逆反應(yīng)有一定的限度(反應(yīng)不能進行到底)即反應(yīng)物、生成物共同存在,思考：水的分解和氫氣在氧氣中燃燒生成水，是否是可逆反應(yīng)？,答案：不是可逆反應(yīng)，因為兩個反應(yīng)的條件不同,.,7,溶液變?yōu)樯铧S色,有I2生成,溶液分層，上層變?yōu)樽仙聦宇伾儨\,I2被苯萃取,溶液變?yōu)檠t色,溶液中仍有Fe3+,必修二P32,FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng),.,8,N2與H2合成NH3反應(yīng)的探究：我們將各為4mol的N2，H2充入到體積為1L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)，每隔一段時間測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)如下：,必修二P32,.,9,問題3：從上表中你能獲得什么信息？,.,10,.,11,化學平衡是動態(tài)平衡,2.化學平衡狀態(tài)的特征,動,特點動態(tài)平衡：v(正)=v(逆)0,等,定,變,本質(zhì)v(正)v(逆)0,現(xiàn)象c(B)或n(B)或(B)一定,發(fā)展條件改變平衡改變,逆,對象化學平衡的研究對象是可逆反應(yīng),.,12,.,13,反應(yīng)速率,反應(yīng)時間,V正,V逆,化學平衡的建立,可逆反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率隨時間的變化,濃度,反應(yīng)時間,生成物,反應(yīng)物,.,14,ACFG,.,15,4.下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒容下已達平衡狀態(tài)的是（）A.反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化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)的量不隨時間而變化,B,.,16,.,17,注意：對于反應(yīng)前后體系氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)。在恒容恒溫條件下，容器的壓強不變，總的物質(zhì)的量不變.因此不能用壓強和總物質(zhì)的量來判斷反應(yīng)是否平衡,.,18,.,19,5.下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達平衡狀態(tài)的是()A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成,AC,.,20,6.在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強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,BC,練習,.,21,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡,平衡,平衡,不一定,小結(jié),.,22,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),不一定,不一定,平衡,平衡,小結(jié),.,23,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),不一定,不一定,平衡,平衡,小結(jié),.,24,不一定,不一定,平衡,小結(jié),.,25,化學平衡的移動,第三單元,.,26,復(fù)習化學平衡狀態(tài)的特征是什么？,提問影響化學反應(yīng)速率的因素有哪些？,問題1影響化學平衡的可能因素有哪些？,問題2這些外界條件改變?nèi)绾斡绊懫胶?,逆、等、動、定、變,.,27,一、化學平衡的移動,改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程。,外界條件發(fā)生變化。,3.移動的方向：由v正和v逆的相對大小決定。,若V正V逆，,平衡向正反應(yīng)方向移動。,若V正V逆，,平衡不移動。,若V正V逆，,平衡向逆反應(yīng)方向移動。,1.概念：,2.移動的原因：,.,28,1）結(jié)論：在其它條件不變的情況下，增加反應(yīng)物的濃度(或減少生成物的濃度)，平衡向正反應(yīng)方向移動；反之，增加生成物的濃度(或減少反應(yīng)物的濃度)，平衡向逆反應(yīng)方向移動。,二、影響化學平衡的因素,1.濃度變化對化學平衡的影響,P50活動與探究,.,29,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-時間關(guān)系圖：,原因分析:,增加反應(yīng)物的濃度,V正V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；,.,30,.,31,.,32,1）結(jié)論：在其它條件不變的情況下，增加反應(yīng)物的濃度(或減少生成物的濃度)，平衡向正反應(yīng)方向移動；反之，增加生成物的濃度(或減少反應(yīng)物的濃度)，平衡向逆反應(yīng)方向移動。,增大成本較低的反應(yīng)物的濃度，提高成本較高的原料的轉(zhuǎn)化率。,2）意義：,1.濃度變化對化學平衡的影響,.,33,思考：,1.在二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的過程中，應(yīng)該怎樣通過改變濃度的方法來提高該反應(yīng)的程度？2.可逆反應(yīng)H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定條件下達平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO濃度有何變化?增大水蒸氣濃度加入更多的碳增加H2濃度,增加氧氣的濃度,壓強,.,34,1)前提條件：,2)結(jié)論：,反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng)。,在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。,2.壓強對化學平衡的影響：,課本P50交流與討論,.,35,V（mol.L-1S-1）,0,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,增大壓強,3)速率-時間關(guān)系圖：,.,36,速率-時間關(guān)系圖：,V正=V逆,t2,注意：,2.充入”惰性氣體”a恒壓當成”減壓”b恒容速率不變，平衡不移動,.,37,1.在密閉容器中進行下列反應(yīng),達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化：,（1）減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡;c(CO2)。,（2）通入N2，保持密閉容器體積和溫度不變，則平衡;c(CO2)。,（3）通入N2，保持密閉容器壓強和溫度不變，則平衡;c(CO2)。,逆向移動,增大,不移動,不變,正向移動,減小,.,38,2.恒溫下,反應(yīng)aX(g)bY(g)+cZ(g)達到平衡后,把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時,X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:A.ab+cB.ab+cC.ab+cD.ab=c,A,.,39,練習3：在一密閉容器中充入1molNO2,建立平衡：,測得NO2轉(zhuǎn)化率為a%。在其它條件不變時，再充入1molNO2，待新平衡建立時，又測NO2的轉(zhuǎn)化率為b%,問a、b值的大小關(guān)系。,ba,.,40,3.溫度對化學平衡的影響：,在其它條件不變的情況下，升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。,1.結(jié)論:,課本P51活動與探究,.,41,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,升高溫度,（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)）,2.速率-時間關(guān)系圖：,2NO2N2O4,.,42,四、催化劑對化學平衡的影響：,同等程度改變化學反應(yīng)速率，V正=V逆，只改變反應(yīng)到達平衡所需要的時間，而不影響化學平衡的移動。,V正=V逆,催化劑對可逆反應(yīng)的影響：,.,43,可見，要引起化學平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起V正V逆。,平衡移動的本質(zhì),平衡移動原理（勒夏特列原理）：,改變影響化學平衡的一個條件（如濃度、壓強、或溫度），平衡就向能減弱這種改變的方向移動。,.,44,1.下列事實中不能用平衡移動原理解釋的是(A)密閉、低溫是存放氨水的必要條件(B)實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣(C)硝酸工業(yè)生產(chǎn)中，使用過量空氣以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入鐵粉以防止氧化,D,.,45,2.已建立化學平衡的某可逆反應(yīng)，當改變條件使化學平衡向正反應(yīng)方向移動時，下列有關(guān)敘述正確的是生成物的百分含量一定增加生成物的產(chǎn)量一定增加反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大反應(yīng)物濃度一定降低正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率使用了合適的催化劑A(B)(C)(D),B,.,46,課堂練習,3.在高溫下，反應(yīng)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)（正反應(yīng)吸熱）達到平衡，要使混氣顏色加深，可采取的方法是A減壓B縮小體積C升溫D增大H2濃度,B、C,.,47,4.密閉容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反應(yīng)達到平衡，經(jīng)測定增大壓強P時，A的轉(zhuǎn)化率隨P而變化的曲線如下圖。則：(1)增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率_平衡向移動，達到平衡后，混合物中C的濃度_。(2)上述化學方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關(guān)系是，(3)當降低溫度時，C的濃度減小，正反應(yīng)是_熱反應(yīng)。,增大,m+np,增大,吸,A的轉(zhuǎn)化率,P,正反應(yīng)方向,.,48,濃度/molL-1,時間/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,濃度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,時間/s,HI,H2或I2,從正反應(yīng)開始,從逆反應(yīng)開始,1molH21molI2,2molHI,相當于,5.在425時，在1L密閉容器中進行反應(yīng)：H2+I22HI,達到平衡，分別說明下列各圖所示的涵義。由圖中的事實可以說明化學平衡具有哪些特征？,.,49,在一定條件下，可逆反應(yīng)只要起始濃度相當，無論經(jīng)過何種途徑，達到化學平衡時，只要同種物質(zhì)的體積分數(shù)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。,一、等效平衡的概念,.,50,等效平衡小結(jié),投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同,兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同,投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例,兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化,投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例,兩次平衡時各組分百分量、c相同，n同比例變化,.,51,練習1：在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達到平衡時，C的體積分數(shù)為a%。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)為a%是A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB,A、B,.,52,練習2.某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測得NH3的體積分數(shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分數(shù)仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：（1）恒定T、V：1若X=0，Y=0，則Z=-。2若X=0.75，Y=-，Z=-。3X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是-。,2mol,2.25mol,0.5mol,X+Z/2=1,Y+3Z/2=3,.,53,（2）恒定T、P：1若X=0、Y=0，則Z。2若X=0.75,則YZ。3X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是。,0,=2.25mol,0,Y=3X，Z0,.,54,3.在恒溫恒容時下列能與下圖達到等效平衡的是（）,A.1molHIB.2molH2+3molI2C.1molH2+1molI2+1molHID.0.6molH2+0.5molI2+1molHI,AC,.,55,練習4.在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入2molA、1molB，發(fā)生反應(yīng)：A(氣)+B(氣)2C(氣)達到平衡時，C的質(zhì)量分數(shù)為W。在相同(T、V)條件下，按下列情況充入物質(zhì)達到平衡時C的質(zhì)量分數(shù)仍為W的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molC,CD,.,56,練習5：在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的濃度仍為1.2mol/L的是A.0.3molC+0.1molDB.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC.3molC+1molD+1molBD.4molA+2molB,B,.,57,練習6.在一個1L的密閉容器中，加2molA1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分數(shù)為a%。維持容器的壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的濃度不是1.2mol/L（或C的體積分數(shù)不是a%）的是A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB,C,.,58,練習7.在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和2LB，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（氣）+2B（氣）xC（氣）+yD(氣）達到平衡時，C的體積分數(shù)為m%。若維持溫度壓強不變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中,達到平衡時C的體積分數(shù)仍為m%,則X,Y的值分別為（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2,CD,.,59,練習8.在一固定容積的密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)：2A(氣)+B(氣)xC(氣),達到平衡后，C的體積分數(shù)為W%。若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W%，則x值為（）A.1B.2C.3D.4,BC,.,60,練習9.恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下發(fā)應(yīng)：A（氣）B（氣）C（氣）（1）若開始時放入1molA和1molB，到達平衡后，生成amolC，這時A的物質(zhì)的量為（2）若開始時放入3molA和3molB，到達平衡后，生成C物質(zhì)的量為mol。（3）若開始時放入xmolA，2molB和1molC，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則xmol，ymol。,3a,（1a）mol,2,3-3a,.,61,