《2-3 化学平衡第一课时》 课件2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 化学平衡,课件,2,第一课时,影响反应速率的因素：,主要因素是内因,反应本身的性质,外界条件对反应速率的影响,:,浓度,：提高反应物的浓度反应速率加快。,温度,：升高体系的温度，反应速率加快。,加入正,催化剂,可以提高反应速率。,除此以外，还有光、超声波、激光、放射线、电磁波，颗粒的大小等。,压强,：压强增大若引起体积缩小，即可以增大物质的浓度时，则反应速率增大。,压强对速率的改变本质是引起了浓度的变化！,复习,影响化学反应速率的外因,影响,外因,单位体积内,有效碰撞次数,化学反应速率,分子总数,活化分子数,活化分子百分数,增大反应物浓度,增大压强,升高温度,使用催化剂,增加,增加,不变,增加,加快,增加,增加,不变,增加,加快,不变,增加,增加,增加,加快,不变,增加,增加,增加,加快,科学史话 炼铁高炉尾气之谜,高炉炼铁的主要反应是,:,2C(,焦炭,)+O,2,(,空气,),CO,（放出热量）,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,炼制,吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没有利用的,CO,气体,，开始，炼铁工程师们认为是,CO,与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的,CO,比例竟没有改变，这是什么原因呢？,增加高炉高度,可增加反应物的接触时间,但并没有改变影响化学平衡的条件,化学反应的限度也没有改变。,新制氯水中含有哪些微粒,?,写出氯气与水反应的离子反应方程式,三分,:,Cl,2,H,2,O,HClO,；,四离：,H,+,Cl,-, ClO,-,OH,-,想一想,Cl,2,+H,2,O H,+,+Cl,-,+HClO,有不少反应具有可逆性，,反应进行得不彻底，反应物不能全部转化为生成物,总结,什么是可逆反应？可逆反应有哪些特点？在学过的反应中有哪些是可逆反应？,想一想,1,、可逆反应,(1),可逆反应的特点：,正反应：左右；逆反应：右左；,同时存在,正反应与逆反应发生的,条件相同,不能向一个方向完全进行到底，反应物与生成物同时共存。,若,正反应,是,放热,过程，,逆反应,为,吸热,反应（,能量变化,）（,2SO,2,+,18,O,2,2SO,3,的能量变化）,一、化学平衡的研究对象,可逆反应,NH,3,H,2,O,NH,3,H,2,O,NH,4,OH,在,同一条件,下,既能,向正反应方向进行,同时,又能,向逆反应方向进行的反应，以,“,”,连接,.,不可逆反应,可逆是绝对的，不可逆是相对的,有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略，这种反应称为不可逆反应，用“,=,”表示,.,(2)V,正,、,V,逆,含义：,（以,N,2,(g)+3H,2,(g) 2NH,3,(g),为例）,对于特定的一个可逆反应，,V,正,表示左右的反应速率；,V,逆,表示右左的反应速率,同时,存在。,对于反应中的某些物质：,a.,V,(N,2,),正,表示消耗,N,2,的速率，,V,(N,2,),逆,表示生成,N,2,的速率,b.,V,(H,2,),正,表示消耗,H,2,的速率，,V,(H,2,),逆,表示生成,H,2,的速率,c.,V,(NH,3,),正,表示生成,NH,3,的速率，,V,(NH,3,),逆,表示消耗,NH,3,的速率,(3),中学常见的可逆反应,N,2,+3H,2,2SO,2,+O,2,H,2,+I,2,Cl,2,(Br,2,、,I,2,)+H,2,O,2CrO,4,2-,+ 2H,+,Fe,3+,+KSCN,食盐在水中的分散,+,-,食盐在水中的分散,蔗糖在水中的分散,蔗糖在水中的分散,饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,即：溶解速率,=,结晶速率,达到了溶解的平衡状态，一种,动态,平衡。,那么，可逆反应达到限度时就,停止,了吗,?,是否有相似的情形？,N,2,+ 3H,2,2 NH,3,(,工业合成氨,),高温、高压,催化剂,min,min,min,1,、定义：,在一定条件下的,可逆反应,里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度 （或百分含量）保持不变的状态。,（,1,）对象：可逆反应,（,2,）实质：正反应速率,=,逆反应速率,0,二 化学平衡,:,2,、化学平衡状态特点：,逆：,可逆反应，也可从逆向建立,等：,V,正,=V,逆,0,，,同时,存在,a.,对同种物质：,V,(N,2,),正,=,V,(N,2,),逆,b.,对不同种物质：,3V,(N,2,),正,=,V,(NH,3,),逆,定：,平衡时，各组分,含量,保持恒定,动：,平衡时正逆反应,均未,停止，只是速率相等，达到,动态,平衡,变：,条件改变，,V,正,V,逆,，平衡移动,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,0,时间,速率,t,3,、化学平衡状态的判断,（,1,）本质：,V,正,=V,逆,0,或,各,组分浓度（物质的量）不变,同一物质：,V,A,正,= V,A,逆,不同种物质：,V,A,正,：,V,B,逆,= a:b,注意,：,V,正,与,V,逆,同时,出现,（,2,）由某些,可变,物理量：,如：含量、压强、温度、平均摩尔质量、密度、颜色等,变不变,判断,依据,判断,V,正,与,V,逆,关系,单位时间内消耗了,m molA,同时又生成,m molA,单位时间内消耗了,n molB,同时消耗了,p molC,V,A,:V,B,:V,C,:V,D,=m:n:p:q,单位时间内生成了,p molC,同时消耗,m molA,平衡,平衡,不一定,不一定,3,、化学平衡状态的判断,（,1,）本质,即,V,正,=V,逆,即,V,正,=V,逆,V,正,不一定等于,V,逆,均指,V,正,判断,依据,判断,混合物中,各,混合物体系中各成分的量,各,物质的物质的量或,各,物质的物质的量的百分含量一定,各,物质的质量或,各,物质的质量百分含量一定,各,气体的体积或体积的百分含量一定,总体积、总压力、总物质的量一定,平衡,平衡,平衡,不一定,3,、化学平衡状态的判断：,（,1,）本质,3,、化学平衡状态的判断：,（,2,）某些物理量,判断,依据,判断,压强,（恒容）,混合气体的平均式量,若,m+n,p+q,总压力一定,(,其他条件一定,),当,m+n,p+q,， 一定,若,m+n,=,p+q,总压力一定,(,其他条件一定,),当,m+n,=,p+q,，,一定,平衡,平衡,不一定,不一定,3,、化学平衡状态的判断：,（,2,）某些物理量,判断,依据,判断,温度,体系密度,颜色,平衡,不一定,任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定（其他条件不变）,密度一定,变不变,H,2,(g) + I,2,(g),2HI(g),平衡,课堂练习,1,、在一定温度下,可逆反应,A(g)+3B(g) 2C(g),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,n molA,同时生成,3n molB,C.A,、,B,、,C,的浓度不再变化,D.A,、,B,、,C,的分子数比为,1:3:2,AC,2,、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,表明反应,:A(,s,)+3B(g) 2C(g)+D(g),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,、在一定体积的密闭容器中放入,3L,气体,R,和,5L,气体,Q,，在一定条件下发生,2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g);,反应达到平衡后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的,87.5%,，则化学方程式中,n,值是（ ）,A.2 B.3 C.4 D.5,3,、下列说法可以证明反应,N,2,+3H,2,2NH,3,，已达平衡状态的是（ ）,A.1,个,NN,键断裂的同时,有,3,个,H,H,键形成,B.1,个,NN,键断裂的同时,有,3,个,H,H,键断裂,C.1,个,NN,键断裂的同时,有,6,个,N,H,键断裂,D.1,个,NN,键断裂的同时,有,6,个,N,H,键形成,A,AC,4,、在一定温度下,下列叙述是可逆反应,A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),达到平衡的标志的是（ ）,C,的生成速率与,C,的分解速率相等,单位时间内生成,amolA,同时生成,3amolB,A,、,B,、,C,的浓度不再变化,A,、,B,、,C,的分压强不再变化,混合气体的总压强不再变化,混合气体的总物质的量不再变化,单位时间内消耗,amolA,同时生成,3amolB,A,、,B,、,C,、,D,的分子数之比为,1:3:2:2,A. B. C. D.,C,变式,若将,A,改为固体，哪些可作为该可逆反应的平衡标志？,化学平衡的计算,“三段法”,mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),始,转,终,a,b,0,0,mx,nx,px,qx,a-mx,b-nx,px,qx,(3),体积分数,(1),转化率,(4),平均摩尔质量,假定反应物,A,、,B,的起始量分别为,a mol,和,b mol,；达到平衡时，,A,物质转化的物质的量为,mx mol,(2),产率,(5),平衡常数,阿伏伽德罗定律的应用,也可用物质的量浓度，但,一定得一致,计算技巧：,（,1,）极值法,（,2,）元素（原子）守恒,（,3,）不等式法,（,4,）差量法,例,1,：在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体,N,2,、,N,2,、,NH,3,的体积比为,6:8:1,，出口处,N,2,、,H,2,、,NH,3,的体积比为,9:27:8,，则氮气的转化率为（ ）,A,、,75% B,、,50% C,、,25% D,、,20%,入口处：,N,2,:H,2,:NH,3,6:8:1,；,出口处：,N,2,:H,2,:NH,3,=9:27:8,。,设出口处,N,2,为,9mol,，则,n,N,=92+8=26mol,，设入口处,N,2,为,6mol,，则,n,N,=62+1=13mol,。据,N,守恒，则入口处,N,2,必为,12mol,，,N,2,变化,3mol,。,转化率,元素（原子）守恒,多步化学平衡例题,38分钟练习,方法：极限法,元素（原子）守恒法,例,3,、在一个固定容积的密闭容器中放入,3molX,气体和,2molY,气体，在一定条件下发生下列反应,4X(,气,)+4Y(,气,) 3Q(,气,)+nR(,气,),达到平衡后，容器内温度与起始时相同，混合气的压强比原来的增大,10%,，,X,的浓度减小,1/3,，则,n,值为（）,A 3 B 4 C 5 D 7,（,1,）、,常规方法,4X(,气,)+4Y(,气,) 3Q(,气,)+nR(,气,),始,3 2 0 0,转,31/3 =1 1 n/4,终,2 1 0.75 n/4,n,平,=3.75+n/4,，,得,3.75+ n/4 =5.5,解得,n=7,D,（,3,）不等式法,由于,X,的浓度减少，所以平衡向正向移动。此时压强增大则意味着正反应方向为气体体积增加方向，所以,4+45,。,（,2,）差量法,根题意，一个反应在一个恒温定容的容器内进行，但平衡时混合气体的压强比反应前增大，这就表明混合气体的物质的量较反应前增加了。,4X(g)+4Y(g) 3Q(g)+nR(g),n,4 n+3-(4+4),31/3 (3+2)10%,因此，,4(3+2)10%=31/3(n-5),；,得,n=7,