《高中化學 化學平衡狀態(tài)課件 蘇教版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學 化學平衡狀態(tài)課件 蘇教版選修4（28頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第二單元第二單元 化學反應的方向和限度化學反應的方向和限度第二課時第二課時專題專題2 2 化學反應速率與化學平衡化學反應速率與化學平衡化學反應進行的快慢化學反應進行的快慢化學反應的限度化學反應的限度化學反應進行的方向化學反應進行的方向化學反應速率化學反應速率化學平衡化學平衡能量判據和熵判據能量判據和熵判據化學反應原理的組成部分：化學反應原理的組成部分：導入導入1、什么是可逆反應？、什么是可逆反應？ 在在同一條件同一條件下下,既能向正反應方向進既能向正反應方向進行行,同時又能向逆反應方向進行的反應同時又能向逆反應方向進行的反應,叫叫做可逆反應做可逆反應. 注意：注意：可逆反應總是不能進行到底，可

2、逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物得到的總是反應物與生成物的混合物NH3H2ONH3H2O開始時開始時c(CO) 、c(H2O)最大，最大，c(CO2) 、c(H2)=0 隨著反應的進行隨著反應的進行c(CO2) 、c(H2)逐漸增大逐漸增大 進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速率和逆反應速率的大小不再變化率和逆反應速率的大小不再變化 c(CO) 、c(H2O)逐漸減小逐漸減小故：正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大故：正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大 在容積為在容積為1L的密閉容器里，加的密閉容器里，加0.01molCO和

3、和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2且正反應速率且正反應速率=逆反應速率逆反應速率正反應速率逆反應速率相等相等時間速率這時，這時，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2反應生成的反應生成的CO、H2O的量，的量， 反應仍在進行，但是四種物質的濃度均保反應仍在進行，但是四種物質的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點重點學習學習的重要概念的重要概念化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)1、定義：、定義：化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反反應里，正反應速率和

4、逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強強調調三三點點前提條件前提條件：可逆反應可逆反應實質實質：正反應速率正反應速率=逆反應速率逆反應速率標志標志：反應混合物中各組分的反應混合物中各組分的 濃度保持不變的狀態(tài)濃度保持不變的狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)2、化學平衡狀態(tài)的、化學平衡狀態(tài)的特征特征(1)動動：動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）(2)等等：正反應速率正反應速率=逆反應速率逆反應速率(3)定定：反應混合物中各組分的濃度保持反應混合物中各組分的濃度保持 不變，各組分的含量一定不變，各組分的含量一定。(4

5、)變變：條件改變，原平衡被破壞，在新條件改變，原平衡被破壞，在新 的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。怎樣解答怎樣解答達到化學平衡狀態(tài)的標志達到化學平衡狀態(tài)的標志的判斷題的判斷題 解答時不僅要看準題目的解答時不僅要看準題目的外界條件外界條件是恒溫恒壓是恒溫恒壓還是恒溫恒容還是恒溫恒容,還要看清楚所涉及還要看清楚所涉及物質的狀態(tài)物質的狀態(tài)及及反應方程式的化學反應方程式的化學計量數計量數。速率：速率：v正正=v逆逆（即（即任何一種任何一種物質的生成速率等于物質的生成速率等于 其消耗速率）其消耗速率）各成分的含量保持不變各成分的含量保持不變直直接接以以xA(g)+yB(g) zC(g)為例，

6、分析為例，分析化學反應達到平衡狀態(tài)的標志：化學反應達到平衡狀態(tài)的標志：混合氣體的總壓、總體積、混合氣體的總壓、總體積、總物質的量不隨時間的延長而總物質的量不隨時間的延長而改變改變(x+yz)各物質的物質的量，物質的各物質的物質的量，物質的量濃度不隨時間的延長而改變量濃度不隨時間的延長而改變間間接接 怎樣理解怎樣理解v v( (正正)= )= v v( (逆逆) )？ 1.必須一個是正反應速率，一個是必須一個是正反應速率，一個是逆反應速率逆反應速率2.用不同物質表示的反應速率不能是用不同物質表示的反應速率不能是表面上的數值相等，而應是本質意表面上的數值相等，而應是本質意義相同（與計量數成正比）。

7、義相同（與計量數成正比）。ACA.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3個個HH鍵形成鍵形成B.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3個個HH鍵斷裂鍵斷裂C.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6個個NH鍵斷裂鍵斷裂D.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6個個NH鍵形成鍵形成【例例1】下列說法可以證明反應下列說法可以證明反應N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態(tài)的是已達平衡狀態(tài)的是( )怎樣理解怎樣理解反應混合物中各組分的反應混合物中各組分的濃度保持不變？濃度保持不變？ “各組分的濃度保持不變各組分的濃度保持不變”不不能理解為與方程式的化學計量數能理解為與方程式的化學計量數成正

8、比。濃度的變化量與化學計成正比。濃度的變化量與化學計量數成正比，而平衡濃度、起始量數成正比，而平衡濃度、起始濃度濃度均不一定均不一定與化學計量數成正與化學計量數成正比。比。【例例2】 在一定溫度下在一定溫度下,可逆反應可逆反應A(氣氣)+3B(氣氣) 2C(氣氣)達到平衡的標志是達到平衡的標志是（）（）A.C的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分解的速率相等 B.單位時間內生成單位時間內生成nmolA,同時生成同時生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數比為的分子數比為1:3:2AC注意注意（1）對于反應對于反應前后前后的氣體物質的的氣體物質的分子

9、總數不相等分子總數不相等的可逆反應（如的可逆反應（如2SO2+O2 2SO3）來說，可利用混）來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質的量合氣體的總壓、總體積、總物質的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達到平衡。否達到平衡。 【例例3】在一定溫度下的恒容容器中在一定溫度下的恒容容器中,當下列當下列物理量不再發(fā)生變化時物理量不再發(fā)生變化時,表明反應表明反應: A(固固)+3B(氣氣) 2C(氣氣)+D(氣氣)已達平衡已達平衡狀態(tài)的是狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度混合氣體的密度C.B的物質的量濃度的物質的量濃度 D.氣體的總

10、物質的氣體的總物質的量量BC（2）對于反應）對于反應前后前后氣體物質的分子數氣體物質的分子數相等相等的可逆反應：的可逆反應：（如（如H2+I2 2HI），不能用此標志），不能用此標志判斷平衡是否到達，因為在此反應過判斷平衡是否到達，因為在此反應過程中，氣體的總壓、總體積、總物質程中，氣體的總壓、總體積、總物質的量都不隨時間的改變而改變。的量都不隨時間的改變而改變?！纠?】 下列說法中可以充分說明反應下列說法中可以充分說明反應: P(氣氣)+Q(氣氣) R(氣氣)+S(氣氣) , 在恒溫在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（下已達平衡狀態(tài)的是（ ） A. 反應容器內壓強不隨時間變化反應容器內壓強不隨時間變

11、化B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反應容器內反應容器內P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反應容器內總物質的量不隨時間而反應容器內總物質的量不隨時間而 變化變化B（3）對于不同類型的可逆反應，某）對于不同類型的可逆反應，某一物理量不變是否可作為平衡已到達一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，的標志，取決于該物理量在平衡到達取決于該物理量在平衡到達前（反應過程中）是否發(fā)生變化前（反應過程中）是否發(fā)生變化。若。若是則可；否則，不行。是則可；否則，不行?！纠?】 在一定溫度下在一定溫度下,下列敘述下列敘述不是不是可逆反應可逆反應A(氣氣)+3B(氣氣) 2C(氣氣)+2D(固固)達到

12、平衡的標志的是達到平衡的標志的是 （ ） C的生成的生成 速率與速率與C的分解速率相等的分解速率相等 單位時間內生成單位時間內生成amolA,同時生成同時生成3amolB A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化A、B、C的分壓強不再變化的分壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化混合氣體的物質的量不再變化混合氣體的物質的量不再變化單位時間內消耗單位時間內消耗amolA,同時生成同時生成 3amolBA、B、C、D的分子數之比為的分子數之比為1:3:2:2 A. B. C. D.B 怎樣理解怎樣理解平衡的標志與體系物平衡的標志與體系物理量理量的關系？的關系？ 本身就不隨反應的

13、進行而變化的量本身就不隨反應的進行而變化的量不能做為平衡的標志。隨反應進行而不能做為平衡的標志。隨反應進行而變化的量不再變化時，說明體系已達變化的量不再變化時，說明體系已達平衡。平衡。3、等效平衡問題：、等效平衡問題：外界條件相同時，可逆反應不論從正反應外界條件相同時，可逆反應不論從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正反應和逆反開始，還是從逆反應開始，還是正反應和逆反應同時開始，途徑雖然不同，應同時開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相只要起始濃度相當當，所建立的平衡是等效平衡，可以達到相同，所建立的平衡是等效平衡，可以達到相同的平衡狀態(tài)。的平衡狀態(tài)。例如：在例如：在425時，在時，在1L密閉容器

14、中進行密閉容器中進行反應：反應： H2+I2 2HI,達到平衡。達到平衡。不論不論從正反應開始，還是從逆反應開始，可以從正反應開始，還是從逆反應開始，可以達到相同的平衡狀態(tài)達到相同的平衡狀態(tài)。濃度/molL-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時間/sHIH2或I2從正反應開始從逆反應開始1mol21molI22molHI相當于相當于例題例題等效平衡等效平衡恒溫恒容恒溫恒容條件下等效平衡的條件條件下等效平衡的條件： 對于對于mA(氣氣)+nB(氣氣) pC(氣氣)+qD(氣氣) 若若m+n=p+q ，

15、經換算成相同的反應物后，它，經換算成相同的反應物后，它們的物質的量之們的物質的量之比比相等，則平衡狀態(tài)相同。相等，則平衡狀態(tài)相同。 若若m+np+q 經換算成相同的反應物后，它經換算成相同的反應物后，它們的物質的量相等，則平衡狀態(tài)相同。們的物質的量相等，則平衡狀態(tài)相同。恒溫恒壓恒溫恒壓條件下等效平衡的條件：條件下等效平衡的條件：不論不論m+n=p+q ，還是還是m+np+q ，經換算成相同的反經換算成相同的反應物后，它們的物質的量之應物后，它們的物質的量之比比相等，則平衡狀態(tài)相同。相等，則平衡狀態(tài)相同。【例例】在一定溫度下，把在一定溫度下，把1molCO和和2molH2O通入一個密閉容器中，發(fā)

16、生如下反應：通入一個密閉容器中，發(fā)生如下反應：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定時，一定時間后達到平衡，此時，間后達到平衡，此時，CO的含量為的含量為p%，若維，若維持溫度不變，改變起始加入物質的物質的量，持溫度不變，改變起始加入物質的物質的量，平衡時平衡時CO的含量仍為的含量仍為p%的是（）的是（）A.1molCO 2molHB. 0.2molCO 0.2molH 0.8molCO 1.8molH2OC. 1molCO 1molH2OD. 1molCO 1molH 1molH2O 例例7 一定溫度下一定溫度下,把把2摩摩SO2和和1摩摩O2通入一定容積的密閉通入一定容

17、積的密閉的容器里的容器里,發(fā)生如下反應發(fā)生如下反應:2SO2+O2 2SO3 反應進行一段反應進行一段時間后時間后,達到化學平衡狀態(tài)達到化學平衡狀態(tài).現在該容器中現在該容器中,維持溫度不變維持溫度不變,令令a、b、c分別代表初始加入的分別代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物質的量的物質的量,如如果果a、b、c取不同的數值取不同的數值,它們必須滿足一定的相互關系它們必須滿足一定的相互關系,才才能保證達到平衡時能保證達到平衡時,反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻渍執(zhí)顚懴铝锌瞻? (1)若若a=0,b=0,

18、則則c= .2 (2)若若a=0.5,則則b= c=.(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式請用兩個方程式表示表示,其中一個只含其中一個只含a和和c,另一個只含另一個只含b和和c): 0.251.5a+c=2，b+c/2=1【例8】在恒容的密閉容器中充入在恒容的密閉容器中充入2molA和和1molB的氣體后發(fā)生反應：的氣體后發(fā)生反應：2A(g)+B(g) xC(g)。達到平衡后，。達到平衡后，C的體積的體積分數為分數為W；若維持容器體積和溫度不變，按；若維持容器體積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC為起始物質的量，為起始物質的量，達到平衡后，達到平衡后，C的體積分數仍為的體積分數仍為W。則。則x值可值可能（能（ ） A 1 B 2 C 3 D 4BC小結、化學平衡狀態(tài)的定義、化學平衡狀態(tài)的定義前提條件前提條件實質實質標志標志2、化學平衡狀態(tài)的特征、化學平衡狀態(tài)的特征動、等、定、變動、等、定、變3、等效平衡問題、等效平衡問題