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人教版高中化學選修4_化學反應原理_第二章_第三節化學平衡第1課時.ppt

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第二章化學反應速率和化學平衡第三節 化學平衡(第一課時)主要研究可逆反應的規律、限度(反應物的轉化率)、反應條件的影響等。一、可逆反應與不可逆反應 1、什么是可逆反應? 在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應。 注意:可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。NH3+H2ONH3·H2O例1.在一定量的密閉容器中進行反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。已知反應過程中某一時刻N2、H2、NH3的濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。當反應達到平衡時,可能存在的數據是(  ) A.N2為0.2 mol/L,H2為0.6 mol/L B.N2為0.15 mol/L C.N2、H2均為0.18 mol/L D.NH3為0.4 mol/L 2、什么是飽和溶液? 在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質的溶液,叫做這種溶質的飽和溶液。 飽和溶液中溶質的溶解過程完全停止了嗎? 沒有!?V溶解 > V結晶V溶解 = V結晶二、溶解平衡1、溶解與結晶平衡時 v溶解 = v結晶2、結論: 在一定溫度下,溶質的溶解速率與結晶速率相等,溶質的質量分數保持不變,稱為溶解平衡狀態。溶解平衡是一種動態平衡。開始時 v溶解 > v結晶開始:溶解速率 > 結晶速率一段時間后:溶解速率= 結晶速率達到溶解平衡,形成硫酸銅飽和溶液 達到溶解平衡后,溶解與結晶沒有停止,只是速率相等。溶解平衡是一種動態平衡。3、溶解平衡的建立三、化學平衡狀態 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始濃度mol/L0.010.0100平衡濃度mol/L0.01-x0.01-xxxt1V逆正V=V正V逆化學平衡狀態時間速率 反應仍在進行,但是四種物質的濃度均保持不變,達到動態平衡,這就是我們今天要重點研究的重要概念—化學平衡狀態1、定義: 化學平衡狀態,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,反應體系中所有反應物和生成物的質量(或濃度)保持不變的狀態。強調三點前提:實質:標志:一定條件、可逆反應V正 = V逆 ≠ 0反應混合物中各組分濃度保持不變。2、化學平衡狀態的特征(3)動:動態平衡(正逆反應仍在進行)(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:正反應速率=逆反應速率(4)定:反應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;濃度/mol·L-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/mol·L-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1molH2+1mol I22mol HI相當于在425℃時,在1L密閉容器中進行反應: H2+I2 2HI,達到平衡,分別說明下列各圖所示的涵義。①速率:v正=v逆(即任何一種物質的生成速率等于 其消耗速率)②各組分的含量保持不變直接以xA(g)+yB(g) zC(g)為例,分析化學反應達到平衡狀態的標志:3、可逆反應達到化學平衡狀態的標志③混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間的延長而改變(x+y≠z)④混合氣體的顏色、密度、平均摩爾質量不隨時間的延長而改變以xA(g)+yB(g) zC(g)為例,分析化學反應達到平衡狀態的標志:間接3、可逆反應達到化學平衡狀態的標志注意:某一可變物理量不再隨時間改變而改變即表明達到平衡狀態。(變量不變達平衡)舉例反應m A(g) + n B(g) pC(g)+qD(g)一定/不一定平衡反應體系中各成分含量①各物質的物質的量或物質的量分數一定②各物質的質量或質量分數一定③各氣體的體積或體積分數一定④總壓強、總體積、總物質的量一定一定一定一定不一定正、逆反應的速率關系①在單位時間內消耗了m mol A,同時生成了m mol A②在單位時間內消耗了n mol B, 同時消耗了p mol C③υA:υB:υC:υD = m:n:p:q④在單位時間內生成了n mol B,同時消耗q mol D一定一定不一定不一定壓 強①m+n≠p+q時,總壓強一定(其他條件一定)②m+n=p+q時,總壓強一定(其他條件一定)混合氣體平均摩爾質量①M 一定時,只有當m+n≠p+q時②M 一定時,但m+n=p+q時一定不一定一定不一定溫 度任何化學反應都伴隨著能量的變化,當體系溫度一定時顏 色若組分有顏色,當體系的顏色不再變化時體系的密度① 定容時, m+n=p+q密度一定 m+n≠p+q② 恒壓時, m+n=p+q密度一定 m+n≠p+q一定一定不一定一定不一定不一定【例1】 在一定溫度下,可逆反應:A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是(  )A. C的生成速率與C分解的速率相等 B. 單位時間內生成nmolA,同時生成3nmolBC. A、B、C的濃度不再變化 D. A、B、C的分子數比為1:3:2AC【例2】 下列說法中可以充分說明反應: P(g) + Q(g) R(g) + S(g) , 在恒溫下已達平衡狀態的是( ?。?反應容器內壓強不隨時間變化B. P和S的生成速率相等C. 反應容器內P、Q、R、S四者共存 D. 反應容器內總物質的量不隨時間而變化B【例3】可以證明反應N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態的說法是( )ACA.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成 【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發生變化時,表明反應: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已達平衡狀態的是 ( )A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度C.B的物質的量濃度 D.氣體的總物質的量BC【例5】 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)達到平衡的標志的是( )①C的生成 速率與C的分解速率相等 ②單位時間內生成amolA,同時生成3amolB ③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的物質的量不再變化⑦單位時間內消耗amolA,同時生成 3amolB⑧A、B、C、D的分子數之比為1:3:2:2②⑧A. 混合氣體的顏色不再改變 ( )B. 混合氣體的平均相對分子質量不變( )C. 混合氣體的密度不變( )D. 混合氣體的壓強不變( )E. 單位時間內消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2 ( ) F. O2氣體的物質的量濃度不變( )在固定體積的的密閉容器中發生反應: 2NO2 2NO + O2該反應達到平衡的標志是思考與練習小結1、化學平衡狀態的定義前提條件實質標志2、化學平衡狀態的特征逆、等、動、定、變3、達到平衡狀態的標志
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化學反應 原理 第二 三節 選修 化學平衡 化學 高中 課時
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