《高中化学（人教版）选修四配套课件：2.3 化学平衡 探究导学课型（教师用书配套课件）1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学（人教版）选修四配套课件：2.3 化学平衡 探究导学课型（教师用书配套课件）1（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节化学平衡第1课时化学平衡状态 自主预习 一 可逆反应1 概念 在相同条件下 既能向 进行 同时又能向 进行的反应 叫作可逆反应 正反应方向 逆反应方向 2 表示方法 1 用 连接反应物和生成物 2 把从左向右的过程称作 反应 3 从右向左的反应称作 反应 正 向 逆 向 3 可逆反应的特征 二 化学平衡状态1 建立过程 在一定条件下 把某可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中 反应过程如下 最大 为0 减小 减小 增大 增大 持不变 保 2 建立过程的v t图象 3 含义 一定条件下 可逆反应中 正反应速率与逆反应速率 反应体系中所有参加反应的物质的浓度或质量保持不变的状态 相等 4
2、特征 可逆反应 v 正 v 逆 不变 预习小测 1 下列有关可逆反应的说法不正确的是 A 可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B 2HIH2 I2是可逆反应C CaCO3CaO CO2 是可逆反应D 存在平衡的不一定是化学反应 解析 选C 存在平衡的不一定是化学反应 如溶解平衡 D正确 CaCO3分解与CaO和CO2反应的条件不同 二者不互为可逆反应 2 在密闭容器中充入PCl5 发生化学反应 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 反应一段时间后又向其中加入37Cl2 在重新达到化学平衡状态后 37Cl原子存在于 A PCl5中B PCl3中C Cl2中D 三种物质中都有
3、解析 选D 该反应是可逆反应 在生成生成物的同时 生成物又反应产生反应物 因此反应一段时间后向其中加入37Cl2 在重新达到平衡状态后 37Cl原子存在于五氯化磷 三氯化磷以及氯气中 3 可逆反应达到化学平衡的条件是 A 逆反应停止进行B 反应物与生成物的浓度相等C 正反应与逆反应停止进行D 正反应和逆反应的速率相等 解析 选D 对可逆反应来说 当反应进行到一定程度时 v 正 v 逆 0 反应物和生成物的质量 或浓度 保持不变 该可逆反应达到了化学平衡状态 故D正确 4 已知汽车尾气无害化处理反应为2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 下列说法不正确的是 A NO的消耗速率等于CO2
4、的生成速率时 反应不一定达到平衡B CO的消耗速率是N2消耗速率的两倍时达到平衡 C 反应达到平衡后 NO的浓度等于CO2的浓度D 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时 反应达到平衡 解析 选C 反应达到平衡后 NO的浓度和CO2的浓度都不变 但不一定相等 5 把HI气体充入密闭容器中 在一定条件下发生反应2HI g H2 g I2 g 在反应趋向平衡状态的过程中 下列说法正确的是 A HI的生成速率等于其分解速率B HI的生成速率小于其分解速率C HI的生成速率大于其分解速率D 无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小 解析 选B HI充入密闭容器中 反应开始瞬间 浓度最大 正反应速
5、率最大 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 对于逆反应 开始的瞬间 逆反应速率为零 随着反应的进行 逐渐增大 最后两者相等 建立平衡 趋向于平衡的过程中 正反应速率大于逆反应速率 即HI的生成速率小于其分解速率 探究 可逆反应和化学平衡状态 互动探究 1 2H2O2H2 O2 与2H2 O22H2O是可逆反应吗 提示 可逆反应的前提是反应条件一致 两个反应同时发生 以上两个反应不是同时发生 反应条件也不一样 因此不是可逆反应 2 在一密闭容器中进行着某可逆反应 2SO2 O22SO3 若再充入一定量的18O2 反应一段时间后18O可能存在于哪些物质中 提示 可逆反应的正反应和逆反应同时进行 所
6、以加入的18O2会先和SO2反应进入SO3 然后SO3分解进入SO2 故18O可能存在于SO2 O2及SO3中 催化剂 3 可逆反应O2 g 2SO2 g 2SO3 g 某一时刻 判断反应是否达到平衡状态 1 若v正 O2 v逆 SO3 此时反应是否达平衡状态 2v正 O2 v正 SO2 呢 提示 第一种情况不是平衡状态 因为对于同一反应用不同反应物表示反应速率时 反应速率与方程式中的各物质的化学计量数成正比 v正 O2 v逆 SO3 时 正 逆反应速率并不相等 而是正反应速率大于逆反应速率 平衡时应为2v正 O2 v逆 SO3 第二种情况也不是平衡状态 因为O2和SO2都是反应物 在反应的任
7、何时段都会有2v正 O2 v正 SO2 若是2v正 O2 v逆 SO2 才是平衡状态 2 若SO3的体积分数不再发生变化 此时反应是否达到平衡状态 提示 已达到平衡状态 3 在恒温 恒容条件下若反应体系的压强不再发生变化 此时反应是否达到平衡状态 对于反应H2 I22HI呢 提示 对于反应O2 g 2SO2 g 2SO3 g 反应前后气体体积发生变化 当体系的压强不再发生变化时 各组分含量不再发生变化 已达平衡状态 而对于反应H2 I22HI 反应前后气体体积不变 压强始终不变 所以当体系的压强不再发生变化时 无法确定该反应是否已达到平衡状态 4 若混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 此时
8、反应是否达到平衡状态 对于反应H2 I22HI呢 提示 对于反应O2 g 2SO2 g 2SO3 g 若混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 则已达平衡状态 而对于反应H2 I22HI 若混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 则无法确定是否已达到平衡状态 5 当c O2 c SO2 c SO3 1 2 2时 能说明该反应达到平衡状态吗 提示 不能 当c O2 c SO2 c SO3 不再随时间变化时 即说明反应达到平衡 且O2 SO2 SO3的物质的量浓度之比不一定等于其化学计量数之比 4 若反应体系的气体密度不变 可逆反应 填 一定 或 不一定 达到化学平衡状态 提示 不一定 若可逆反应
9、前后都是气体且体系容积不变则密度不变不能作为达到平衡的判断依据 探究总结 化学反应达到平衡状态的标志以反应mA g nB g pC g qD g 为例 拓展延伸 判断化学平衡状态的两种方法方法一 逆向相等 逆向相等是指反应速率必须一个是正反应速率 即v 正 另一个是逆反应速率 即v 逆 且经过换算后同一物质的减少速率和生成速率相等 或不同物质的速率比等于化学计量数之比 此时反应达到平衡状态 方法二 变量不变 1 若一个物理量是随反应进行而改变的 则该物理量为 变量 当 变量 不再发生变化时 反应达到平衡状态 2 若一个物理量随反应进行是保持不变的量 则该物理量为 定量 当 定量 不再发生变化时
10、 不能判断反应是否达到平衡状态 探究训练 1 2016 威海高二检测 在一恒温 恒容的密闭容器中发生反应A s 2B g C g D g 当下列物理量不再变化时 能够表明该反应已达平衡状态的是 A 混合气体的压强B 混合气体的平均相对分子质量 C A的物质的量浓度D 气体的总物质的量 解题指南 解答本题注意以下两点 1 恒温恒容下的体积不变的反应 体系的压强不随时间变化而变化 属于 定量 2 恒温恒容下的体积不变的反应 体系的气体总物质的量不随时间变化而变化 属于 定量 解析 选B 因反应前后气体分子数不变 故无论反应是否平衡 混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变 A为固态 其物质的量浓度
11、为常数 若反应正向移动 混合气体的质量增大 则混合气体的平均相对分子质量增大 反之减小 故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态 延伸探究 1 如将物质A改为气态 气体的总物质的量不变能否作为达到平衡的标志 提示 能 A改为气态 反应变为恒温恒容下的体积变化的反应 体系的总物质的量随时间而变化 气体的总物质的量不变能作为达到平衡的标志 2 如将物质A改为气态 气体的密度不变能否作为达到平衡的标志 提示 不能 全是气体参加的反应 恒容条件下体系的密度保持不变 不能作为达到平衡的标志 2 2016 阳泉高二检测 可逆反应N2 3H22NH3的正 逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变
12、化来表示 下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A 3v正 N2 v正 H2 B v正 N2 v逆 NH3 C 2v正 H2 3v逆 NH3 D v正 N2 3v逆 H2 解析 选C 如用N2 H2 NH3分别表示同一正反应速率时 应有如下关系 v正 N2 v正 H2 v正 NH3 1 3 2 达到平衡时 v正 H2 v逆 NH3 3 2 v正 N2 v逆 NH3 1 2 v正 N2 v逆 H2 1 3 选项A表示同一方向 选项B D不符合计量数关系 选项C符合要求 补偿训练 1 可逆反应aA g bB g cC g 的正 逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示 下列各关系式中能说
13、明反应已达到平衡状态的是 A av正 A bv正 B B bv正 A av逆 B C av正 C cv正 A D av正 A bv逆 B 解析 选B 化学平衡建立时 v 正 v 逆 对于不同物质而言 要符合物质的反应速率之比等于化学计量数之比的要求 同时必须要使反应方向不同 A C选项方向都是正反应方向 B选项方向相反且符合v正 A v逆 B a b 符合题意 D选项错误 2 能够说明可逆反应H2 g I2 g 2HI g 已达到平衡状态的是 A 1molH H键断裂的同时有1molH I键形成B 1molH H键断裂的同时有2molH I键形成C 1molI I键断裂的同时有2molH I键
14、形成D 1molH H键断裂的同时有1molI I键形成 解析 选D 断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应方向 断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应方向 反应方向相反和物质的生成和消耗量相等 达到平衡状态 3 在地壳内SiO2和HF存在以下平衡 SiO2 s 4HF g SiF4 g 2H2O g H 148 9kJ mol 1 如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生 当反应达到平衡时 下列说法不正确的是 A 2v正 HF v逆 H2O B v正 H2O 2v逆 SiF4 C SiO2的质量保持不变D 反应物仍在转化为生成物 解析 选A 反应在体积不变的密闭容器中进行 因速率之比等于化学计量数之比 故A项错误 B项正确 SiO2的质量保持不变 说明单位时间内生成SiO2的量与消耗SiO2的量相等 即反应处于平衡状态 C项正确 可逆反应达到平衡为动态平衡 D项正确 课堂小结 1 可逆反应的特点 1 同一条件下 正反应和逆反应同时发生 同时存在 2 反应不能进行到底 3 反应达到限度时 反应仍在进行 没有停止 2 化学平衡状态的特征 1 逆 可逆反应 2 等 v 正 v 逆 3 定 物质恒定 4 动 动态平衡 反应没停止 5 变 条件变 平衡移动 3 化学平衡状态的判断 1 v 正 与v 逆 是否相等 2 体系中的各物质是否保持恒定
