高中化學(xué)選修 化學(xué)平衡

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中化學(xué)選修高中化學(xué)選修 化學(xué)平衡化學(xué)平衡二、可逆反應(yīng)（1）可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：（2）可逆反應(yīng)實(shí)例第1頁(yè)/共57頁(yè)第2頁(yè)/共57頁(yè)第3頁(yè)/共57頁(yè)銅仁市第二中學(xué)第4頁(yè)/共57頁(yè) V=1L的密閉容器，800，1atm, CO + H2O CO2 + H2始 0. 1 0. 1 0 0（mol/L)0.5min 0.08 0.08 0.02 0.021min 0.06 0.06 0.04 0.042min 0.05 0.05 0.05 0.054min 0.05 0.05 0.05 0.05催化劑高溫第5頁(yè)/共57頁(yè)一、化學(xué)平衡狀態(tài) 指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混

2、合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。第6頁(yè)/共57頁(yè) V=1L的密閉容器 CO + H2O CO2 + H2催化劑高溫二、平衡的建立1、只加反應(yīng)物0.1molCO、0.1molH2OV逆Vt V正 V逆 V正V逆V正試畫(huà)出該反應(yīng)的速率與時(shí)間圖象 第7頁(yè)/共57頁(yè)2、只加生成物0.1molCO2、0.1molH2 VtV正 V逆 V逆V正V逆V正第8頁(yè)/共57頁(yè)3、既加反應(yīng)物，也加生成物（1）不動(dòng)（2）向正反應(yīng)（3）向逆反應(yīng)第9頁(yè)/共57頁(yè)三、化學(xué)平衡的特征動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)速率不為0。等：V正=V逆0定：反應(yīng)條件一定,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定變：條件改變，平衡將被破壞。第10頁(yè)/共57頁(yè)用定

3、義判斷：（1）v正 v逆理解：兩個(gè)反應(yīng)方向 對(duì)于同一物質(zhì)v正 v逆， 對(duì)于不同物質(zhì)v正、v逆成系數(shù)比。（2） 反應(yīng)混合物各組分的濃度不變。四、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等保持不變）第11頁(yè)/共57頁(yè)例1、以反應(yīng)mA(g)+ nB(g) pC(g)為例，達(dá)到平衡的標(biāo)志為： A的消耗速率與A的生成速率A的消耗速率與C的速率之比等于B的生成速率與C的速率之比等于A的生成速率與B的速率之比等于相等消耗m ：p生成n ：p消耗m ：n第12頁(yè)/共57頁(yè)例2、一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2同時(shí)生成n m

4、olAB B、單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol AB 同時(shí)生成n mol B2 C、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2 同時(shí)生成n mol B2 D、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2 同時(shí)消耗n mol B2 第13頁(yè)/共57頁(yè)例3、一定條件下，反應(yīng)N2+3H2 2NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)HH鍵形成 B、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)HH鍵斷裂 C、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)NH鍵斷裂 D、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)NH鍵形成 第14頁(yè)/共57頁(yè)例4、一定條件下，在密閉恒容的容器中發(fā)生反應(yīng) 2NO2 N2O4達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A、體系溫度不變時(shí)。 B、 N2O4的密度不再

5、改變時(shí)。C、混合氣體的顏色深淺度不變時(shí)。 D、容器的壓強(qiáng)不再改變時(shí)。E 、 混合氣體的密度不再改變時(shí)。第15頁(yè)/共57頁(yè)（3）體系溫度不變時(shí)。 （4）混合氣體的顏色深淺度不變時(shí)。 前提：（單向向正或逆反應(yīng)方向時(shí)）由變化不變（）混合氣體壓強(qiáng)不變時(shí)。 （）混合氣體的密度不變時(shí)。（）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)。（）混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)。以上4個(gè)條件要由變化不變（才能判斷達(dá)平衡）第16頁(yè)/共57頁(yè)課堂練習(xí)： 【】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ）A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間內(nèi)生成n molA,同時(shí)生3n molBC.A、B、

6、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC第17頁(yè)/共57頁(yè)【2】 下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng): P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（） A. 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)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(shí)間而變化 B第18頁(yè)/共57頁(yè) 【3】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強(qiáng) 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第19頁(yè)/共57頁(yè)【4】 在一定溫度下,下

7、列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成a molA,同時(shí)生成3a molB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D. ( A )第20頁(yè)/共57頁(yè)銅仁市第二中學(xué)第21頁(yè)/共57頁(yè)1、影響反應(yīng)速率的因素有哪些？ 主要有6點(diǎn)：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、增大接觸面積、形成原電池等?；貞?、改變以上因素化學(xué)平衡狀態(tài)都會(huì)移動(dòng)嗎？3、影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素有哪些？第22頁(yè)/共57頁(yè)一、化學(xué)

8、平衡的移動(dòng)歸納：化學(xué)平衡的研究對(duì)象是，化學(xué)平衡是有條件限制的平衡，只有在時(shí)才能保持平衡。 當(dāng)外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）改變時(shí)，化學(xué)平衡會(huì)被，反應(yīng)混合物里各組分的含量不斷 ，由于條件變化對(duì)正逆反應(yīng)速率的影響不同，致使v正 v逆，然后在新條件下建立 ?？赡娣磻?yīng)動(dòng)態(tài)條件一定破壞發(fā)生變化新的平衡改變外界條件，化學(xué)平衡狀態(tài)如何改變？（即如何移動(dòng)）第23頁(yè)/共57頁(yè)一定條件下的化學(xué)平衡v正 v逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定條件改變反應(yīng)速率改變，且變化量不同非平衡狀態(tài)平衡被破壞 v正 v逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量不斷變化一定時(shí)間后新條件下的新化學(xué)平衡v正 v逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定平衡狀態(tài)平衡

9、狀態(tài)化學(xué)平衡的移動(dòng)第24頁(yè)/共57頁(yè)二、影響化學(xué)平衡的因素1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響【實(shí)驗(yàn)26】 Fe3+3SCN- Fe（SCN）3因因 素素增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度步步 驟驟滴加4滴飽和FeCl3溶液滴加35滴NaOH溶液現(xiàn)現(xiàn) 象象平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)方向方向速率變速率變化化v正正首先首先v正正首先首先v逆逆隨后隨后v逆逆隨后隨后 且且v正正 v逆逆 且且v 逆逆 v正正向正反應(yīng)方向移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)增大增大減小減小血紅色加深產(chǎn)生紅褐色沉淀，血紅色變淺結(jié)論：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減少反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。第25

10、頁(yè)/共57頁(yè)1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響【實(shí)驗(yàn)26】 Fe3+3SCN- Fe（SCN）3因因 素素增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度步步 驟驟滴加4滴1mol/LKSCN溶液滴加35滴NaOH溶液現(xiàn)現(xiàn) 象象平衡移平衡移動(dòng)方向動(dòng)方向速率變速率變化化v正正首先首先v正正首先首先v逆逆隨后隨后v逆逆隨后隨后 且且v正正 v逆逆 且且v 逆逆 v正正向正反應(yīng)方向移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)增大增大減小減小血紅色加深產(chǎn)生紅褐色沉淀，血紅色變淺結(jié)論：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減少反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。第26頁(yè)/共57頁(yè)當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物

11、濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響第27頁(yè)/共57頁(yè)1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響【實(shí)驗(yàn)25】 Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+因因 素素增大生成物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度減小生成物濃度步步 驟驟滴加310滴濃H2SO4滴加1020滴6mol/LNaOH溶液K2Cr2O7溶液現(xiàn)象溶液現(xiàn)象平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)方向方向速率變速率變化化v逆逆首先首先v逆逆首先首先v正正隨后隨后v正正隨后隨后 且且v 逆逆 v正正 且且v正正 v逆逆向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)增大增大減小減小溶液橙黃色加深溶液

12、橙黃色變淺第28頁(yè)/共57頁(yè)思考：某溫度下，反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)達(dá)到平衡后，增加或移去一部分碳固體，化學(xué)平衡移動(dòng)嗎？為什么？ 平衡不移動(dòng)，因?yàn)楣腆w或純液體的濃度是常數(shù)，其用量的改變不會(huì)影響v正和 v逆，化學(xué)平衡不移動(dòng)強(qiáng)調(diào)：氣體或溶液濃度的改變會(huì)引起反應(yīng)速率的變化，純固體或純液體用量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡不移動(dòng)。第29頁(yè)/共57頁(yè)討論1：溫度的變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率如何影響？v正和 v逆怎樣變化？結(jié)論：溫度升高， v正和 v逆同時(shí)增大；溫度降低，v正和 v逆同時(shí)減小。2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響第30頁(yè)/共57頁(yè)2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響討論2：溫度如何影響化學(xué)

13、平衡狀態(tài)？【實(shí)驗(yàn)2-7】2NO2 N2O4 H0第31頁(yè)/共57頁(yè)2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響因因 素素升高溫度升高溫度降低溫度降低溫度步步 驟驟 放入熱水中放入熱水中放入冰水中放入冰水中現(xiàn)現(xiàn) 象象平衡移動(dòng)方平衡移動(dòng)方向（正或逆）向（正或逆）平衡移動(dòng)方平衡移動(dòng)方向（吸熱或向（吸熱或放熱）放熱）速率變化速率變化v正正、v逆逆同時(shí)同時(shí)v正正、v逆逆同時(shí)同時(shí) 且且v正正 v逆逆 且且v 逆逆 v正正向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)增大減小 k， 未達(dá)平衡，逆向進(jìn)行。逆正 QC = k, 達(dá)平衡，平衡不移動(dòng)。逆正逆正 QC k, 未達(dá)平衡，正向進(jìn)行。第47頁(yè)/共57頁(yè)例： 在一定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

14、 CO2(g)H2(g) CO(g) H2O(g) 800時(shí)，其平衡常數(shù)為0.9，在某時(shí)刻 測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為 c(CO2)：2mol/L； c(H2)：1.5mol/L； c(CO)：1mol/L； c(H2O)：3mol/L，則 該反應(yīng) （未或已）達(dá)平衡， 且向 反應(yīng)方向進(jìn)行。逆 未 第48頁(yè)/共57頁(yè)練習(xí)：1、不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g) 的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：溫度溫度623K698K763K平衡常數(shù)平衡常數(shù)66 .954.445.9正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？放熱)()()(222IcHcHIc第49頁(yè)/共57頁(yè)t/C7008008301

15、0001200k0.60.91.01.72.6吸熱C(H2O). C(CO)C(H2). C(CO2)K=第50頁(yè)/共57頁(yè)課后作業(yè):在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。（2）若溫度不變，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)， CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。（3）若溫度不變，要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，在題干的條件下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少。第51頁(yè)/共57頁(yè)例1: 2NO2 N2O4 (g)

16、 K1 N2O4(g) 2NO2 (g) K=?K = 1/K1 2 有關(guān)K計(jì)算方程式顛倒，K成倒數(shù)第52頁(yè)/共57頁(yè)例2: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 (g) K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K=?K = K1 K22 有關(guān)K計(jì)算= +方程式相加，K相乘第53頁(yè)/共57頁(yè)練3:C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2C (s) + CO2(g) 2CO(g) K K = K1/K2= 方程式相減，K相除第54頁(yè)/共57頁(yè)例4: 2NO2 N2O4 (g) K1 4NO2 2N2O4 (g) K=?K = K12 2 有關(guān)K計(jì)算= 2方程式系數(shù)成倍數(shù)，K成次方第55頁(yè)/共57頁(yè)例5: 2NO2 N2O4 (g) K1 NO2 1/2N2O4 (g) K=?K = K11/2 2 有關(guān)K計(jì)算= 1/2 方程式系數(shù)成倍數(shù)，K成次方第56頁(yè)/共57頁(yè)