精品课件---化学平衡全集--人教版选修4

第三节化学平衡恩施高中2020年5月18日星期一一碗水里放很多糖，会出现什么情况？具有化学反应限度的反应也总会出现一个平衡状态溶解平衡状态一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应相同条件下，同时向正、逆两个反应方向进行的反应2、可逆反应的特征二、化学平衡状态1、化学平衡状态的建立具有反应限度1、反应刚开始时：反应物浓度————，正反应速率————生成物浓度为————，逆反应速率为——最大最大00在反应CO+H2OCO2+H2中，将0.01molCO和0.01molH2O(g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变催化剂高温高压2、反应过程中：反应物浓度————，正反应速率，生成物浓度，逆反应速率。减小逐渐减小增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现：正反应速率＝逆反应速率t1正反应速率逆反应速率v正＝v逆时间速率这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，处于动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态2、化学平衡状态：在一定条件下，可逆反应进行到一定的程度时，正反应速率与逆反应速率相等，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称化学平衡3、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变4、达到化学平衡的标志：正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志⑴、直接标志：①、速率关系：v正＝v逆应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则，即同：不同物质表示的反应速率必须转化为相同物质表示的反应速率等：转化后的反应速率必须相等逆：反应方向必须对立②、含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数、分子数之比保持不变⑵、间接标志：①、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而—————，（适用于—————————————）改变m+n≠p的反应②、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而—————，（适用于—————————————）改变m+n≠p的反应以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例③、各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变⑶、特殊标志：①、对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡②、对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比⑷、在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：例1、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2C、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2D、单位时间内生成nmolA2同时消耗nmolB2√√在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。例2、一定条件下，反应N2+3H22NH3达到平衡的标志是A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成√√例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应达到平衡的标志是A、容器内压强不随时间变化B、容器内各物质的浓度不随时间变化C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ√√练习：【１】在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC【2】下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B【3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量BC【4】在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2（②⑧）三、化学平衡的移动化学平衡的研究对象是——————，化学平衡是有条件限制的————平衡，只有在————————时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被————，反应混合物里各组分的含量不断—————，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正——v逆，然后在新条件下建立————可逆反应动态条件一定破坏变化新平衡≠(一)、化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动（二）、化学平衡的移动方向的速率判断：①、若外界条件变化引起v正＞v逆：平衡向正反应方向移动②、若外界条件变化引起v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动③、若外界条件变化引起v正＝v逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动化学平衡总往反应速率大的方向移动1、浓度对化学平衡的影响（三）、影响化学平衡移动的因素：影响因素：（1）浓度对平衡的影响实验2-5实验2-6结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向————反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向————反应方向移动。正逆强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动思考：1、某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？2、实验2—6中，向平衡体系中加入少量氯化钾固体，溶液颜色怎么变？为什么？2、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v正和v逆怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系压强（MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4结论：压强增大，NH3％增大，平衡向正反应方向移动。即压强增大，v正和v逆同时增大，但改变倍数不同；压强减小，v正和v逆同时减小，但改变倍数不同。压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g)cC(g)规律：增大压强，化学平衡向————————————————移动；减小压强，化学平衡向——————————————————移动；体积相等的气体反应，压强改变，化学平衡—————。气体体积缩小方向气体体积扩大方向不移动增大压强，气体总物质的量浓度增大，化学平衡向气体总物质的量浓度减小的方向移动；减小压强，气体的总物质的量浓度减小，化学平衡向气体总物质的量增大的方向移动。vtv’正=v’逆v正=v逆结论：压强变化不影响体积相等的气体反应的化学平衡讨论：压强的变化不会影响固体或液体物质的反应速率，压强的变化会使固体或液体反应的化学平衡移动吗？aA(g)+bB(g)cC(g)当a+b=c时结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率——————，化学平衡——————。不变不移动讨论：在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)密闭反应体系中，充入He气体：⑴容积不变时，反应物质浓度—————，反应速率————，化学平衡——————；⑵气体压强不变时，气体总物质的浓度—————，化学平衡向——————方向移动不变不变不移动减小逆反应3、温度对化学平衡的影响讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？v正和v逆怎样变化？结论：温度升高，v正和v逆同时增大，但改变倍数不同；温度降低，v正和v逆同时减小，但改变倍数不同；问题：温度的变化如何改变不同反应的v正和v逆的倍数？【实验2－5】温度对平衡的影响：2NO2N2O4（正反应放热）实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，——————————，平衡向——————方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，————————————，平衡向——————方向移动NO2浓度增大逆反应NO2浓度减小正反应V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0T2升温V”正=V”逆V’逆V‘正温度对化学平衡的影响：改变的条件平衡移动的方向平衡移动的结果增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度增大体系压强减小体系压强升高体系温度降低体系温度小结：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H0a+bc+d正反应方向使反应物浓度减小逆反应方向使反应物浓度增大逆反应方向使生成物浓度减小正反应方向使生成物浓度增大正反应方向体系压强减小逆反应方向体系压强增大逆反应方向体系温度减低正反应方向体系温度升高如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。4、化学平衡移动原理——勒夏特列原理原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动⑴、此原理只适用于已达平衡的体系⑵、平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大压强，向减小压强方向移动。说明：⑶、“减弱”的含义：平衡移动后结果变化的方向不变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加，只是增加的程度比没有平衡移动时要小。①若N2的平衡浓度为amol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到bmol/L后平衡向方向移动，达到新平衡后，N2的浓度为cmol/L，则a、b、c的大小为；②若平衡体系的压强为P1，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后体系的压强为P3，则P1、P2、P3的大小为；③若平衡体系的温度为T1，之后将温度升高到T2，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后体系的温度为T3，则T1、T2、T3的大小为。正反应a＜c＜b正反应P1＜P3＜P2逆反应T1＜T3＜T2讨论：反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：即：平衡移动的结果是减弱改变而不是抵消改变。5、催化剂对化学平衡的影响讨论：催化剂怎样改变v正和v逆？小结：同步、等倍数改变v正和v逆结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物含量；但可以改变达到平衡的时间vtv’正=v’逆v正=v逆含量tt1t2课堂练习1.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是•①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂•A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥B2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:A.a＞b+cB.a＜b+cC.a＝b+cD.a＝b=cA在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后达到平衡时,尽管每种物质的浓度在各个体系中并不一致，但各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数次方的乘积所得的