《化学第三节化学平衡第一课时人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学第三节化学平衡第一课时人教版选修4（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新课标人教版选修新课标人教版选修47/25/2024第三节第三节 化学平衡化学平衡（第一课时）（第一课时）主要研究主要研究可逆反应的规律、可逆反应的规律、程程度（反应物的转化率）度（反应物的转化率）、反应、反应条件条件的影响的影响等。等。1一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应 1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？ 在在同同一一条条件件下下，既既能能向向正正反反应应方方向向进进行行，同同时时又又能能向向逆逆反反应应方方向向进进行行的的反反应应，叫做可逆反应。叫做可逆反应。 注意：可逆反应总是注意：可逆反应总是不能进行到底不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的得到的总是反应物与生成
2、物的混合物混合物。NH3H2ONH3H2O22、什么是饱和溶液？、什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的的饱和溶液饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？过程完全停止了吗？ 没有！没有！?3开始：溶解速率开始：溶解速率 结晶速率结晶速率一段时间后：一段时间后：溶解速率溶解速率= 结晶速率结晶速率达到溶解平衡，形成达到溶解平衡，形成硫酸铜饱和溶液硫酸铜饱和溶液达到溶解平衡后，达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止溶解与结晶没有停止，只是速率相，只是速
3、率相等。溶解平衡是一种等。溶解平衡是一种动态平衡。动态平衡。3、溶解平衡的建立、溶解平衡的建立4正反应和逆反应的速率受什么因素影响？正反应和逆反应的速率受什么因素影响？ 373K时，将0.10mol无色N2O4气态放入100mL抽空的密闭容器中，发生如下反应：N2O4 2NO2隔一定时间对体系进行分析，得到以下数据： 化学平衡状态化学平衡状态（动态平衡）（动态平衡）v(正正)v(正)=v v( (逆逆逆逆) )时间时间时间时间速速速速率率率率v v( (逆逆逆逆) )不平衡不平衡状态状态t ts s0 02020404060608080100100c(Nc(N2 2O O4 4) )molmo
4、l/L/L1.01.00.70.70.50.50.40.40.40.40.40.4c(NOc(NO2 2) )molmol/L/L0 00.60.61.01.01.21.21.21.21.21.2二、化学平衡状态二、化学平衡状态 5请从上面图像中分析，可逆反应达到平衡状请从上面图像中分析，可逆反应达到平衡状态的本质特征是什么？态的本质特征是什么？ （1 1）正反应和逆反应并没有停止，且正、逆反应的速）正反应和逆反应并没有停止，且正、逆反应的速率相等。率相等。 （2 2）体系中所有反应物和生成物的质量（或物质的量）体系中所有反应物和生成物的质量（或物质的量，或浓度，或百分含量）保持不变；，或浓度
5、，或百分含量）保持不变；化学平衡状态化学平衡状态（动态平衡）（动态平衡）v(正正)v(正)=v v( (逆逆逆逆) )时间时间时间时间速速速速率率率率v v( (逆逆逆逆) )不平衡不平衡状态状态61、定义：、定义：化化学学平平衡衡状状态态，就就是是指指在在一一定定条条件件下下的的可可逆逆反反应应里里，正正反反应应速速率率和和逆逆反反应应速速率率相相等等，反反应应体体系系中中所所有有反反应应物物和和生生成成物物的的质质量量（或或浓浓度）保持不变的状态。度）保持不变的状态。强强调调三三点点前提：前提：实质：实质：标志：标志：一定条件、可逆反应一定条件、可逆反应V正正=V逆逆0反应混合物中各组分浓
6、反应混合物中各组分浓度保持不变。度保持不变。72、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(2)动动：动态平衡（正逆反应仍在进行）：动态平衡（正逆反应仍在进行）(5)变变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。立新的平衡。(3)等等：正反应速率：正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。分的含量一定。(1)逆逆逆逆：可逆反应；：可逆反应；：可逆反应；：可逆反应；(6)(6)同同：化学平衡的建立与途径无关，：化学平衡的建立与途径无关，只要条件相同只要条件
7、相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到始，最终均可达到同一平衡同一平衡状态。状态。8浓度浓度/molL-1时间时间/s0.001.002.001.580.21浓度浓度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间时间/sHIH2或I2从正反应开始从正反应开始从逆反应开始从逆反应开始1molH21mol I22mol HI相当于相当于在在425时时，在，在1L密密闭闭容器中容器中进进行反行反应应： H2+I2 2HI,达到平衡，分达到平衡，分别说别说明下列各明下列各图图所示的涵所示的涵义义。
8、9CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始浓度起始浓度mol/L0.010.0100平衡浓度平衡浓度mol/L0.01-x0.01-xxxt1V V逆逆正正V V= =V正正V逆逆化学平衡状态化学平衡状态时间时间速速率率 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态V V逆逆正正V V= =V V逆逆正正V V= =V V逆逆正正V V= =转化浓度转化浓度mol/L x x x x 10速率：速率：v正正=
9、v逆逆（即任何一种物质的生成速率等于（即任何一种物质的生成速率等于 其消耗速率）其消耗速率）各组分的含量保持不变各组分的含量保持不变直直接接以以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：化学反应达到平衡状态的标志：3、可逆反应达到化学平衡状态的标志、可逆反应达到化学平衡状态的标志11混合气体的总压强、总体积、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的延长而改总物质的量不随时间的延长而改变变(x+yz)混合气体的颜色、密度、平均混合气体的颜色、密度、平均摩尔质量不随时间的延长而改变摩尔质量不随时间的延长而改变以以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，
10、分析为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：化学反应达到平衡状态的标志：间间接接3、可逆反应达到化学平衡状态的标志、可逆反应达到化学平衡状态的标志注注意意：某某一一可可变变物物理理量量不不再再随随时时间间改改变变而而改改变变即表明达到平衡状态。即表明达到平衡状态。12【例】【例】 在一定温度下，可逆反应：在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（ ）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA，同时生成，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子
11、数比为的分子数比为1:3:2AC13【例【例2】 下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应: P(g) + Q(g) R(g) + S(g) , 在恒温下已在恒温下已达平衡状态的是（）达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化B14【例【例3】可以证明反应】可以证明反应N2+3H2 2NH3 已已达平衡状态的说法是达平衡状态的说法是( )ACA.1个个NN键断裂的同时键断裂的同
12、时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成15 【例【例4】在一定温度下的恒容容器中，当下】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：列物理量不再发生变化时，表明反应： A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量B
13、C16【例例5】 在在一一定定温温度度下下,下下列列叙叙述述不不是是可可逆逆反反应应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达达到到平平衡衡的的标标志志的是（的是（ ）C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolA，同时生成，同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化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压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolA，同时生成，同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1
14、:3:2:217A. 混合气体的颜色不再改变混合气体的颜色不再改变 （ ）B. 混合气体的平均相对分子质量不变（混合气体的平均相对分子质量不变（ ）C. 混合气体的密度不变（混合气体的密度不变（ ）D. 混合气体的压强不变（混合气体的压强不变（ ）E. 单位时间内消耗单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成的同时生成2nmolO2 （ ） F. O2气体的物质的量浓度不变（气体的物质的量浓度不变（ ）在固定体积的的密闭容器中发生反应：在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2该反应达到平衡的标志是该反应达到平衡的标志是18判断可逆反应达到化学平衡状态的标志：判断可逆反应达到
15、化学平衡状态的标志：1、V正正= V逆逆。指指的的是是同同一一物物质质的的正正反反应应速速率率等等于于逆反应速率。逆反应速率。2、反反应应混混合合物物中中各各组组分分的的含含量量（质质量量分分数数、体体积分数、物质的质量分数）保持不变。积分数、物质的质量分数）保持不变。3、在在一一定定温温度度下下，对对于于给给定定的的可可逆逆反反应应，当当Q=K时，反应达到平衡。时，反应达到平衡。4、反应类型分析如下：、反应类型分析如下：19对于密闭容器中的反应对于密闭容器中的反应mA（g）+ nB（g） pC（g）+qD(g)根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。根据对化学平衡概念的理解，判
16、断下列各情况是否达到平衡。可能的情况举例可能的情况举例是否已是否已达平衡达平衡混合混合物体物体系中系中各组各组分的分的含量含量各物质的物质的量或各物质的物质的各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定，量分数一定，平衡平衡各物质的质量或各物质的质量分数一各物质的质量或各物质的质量分数一定定平衡平衡各气体的体积或体积分数各气体的体积或体积分数平衡平衡总压强、总体积、总物质的量一定总压强、总体积、总物质的量一定不一定不一定平衡平衡20可能的情况举例可能的情况举例是否已是否已达平衡达平衡正、正、逆反逆反应速应速率的率的关系关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m molA，同时生，同时生成成m m
17、olA，即，即 V正正= V逆逆平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol B，同时生，同时生成成p mol C不一定不一定平衡平衡VA：VB ： VC ： VD=m：n：p：q， V正正不一定等于不一定等于V逆逆不一定不一定平衡平衡在单位时间内生成了在单位时间内生成了n molB，同时消，同时消耗耗q mol D不一定不一定平衡平衡21可能的情况举例可能的情况举例是否已是否已达平衡达平衡压强压强压强不再变化，当压强不再变化，当m+n q+p时时平衡平衡压强不变化，当压强不变化，当m+n =q+p时时不一定不一定平衡平衡混合气体混合气体的平均相的平均相对分子质对分子质量量Mr一定，
18、当一定，当m+n q+p时时平衡平衡Mr一定，当一定，当m+n =q+p时时不一定不一定平衡平衡22可能的情况举例可能的情况举例是否已是否已达平衡达平衡温度温度任何化学反应都伴随着能量变化，任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系在其他条件不变的情况下，体系温度一定时。温度一定时。平衡平衡气体密度气体密度密度一定密度一定不一定不一定平衡平衡颜色颜色反应体系内有色物质的颜色不变，反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变即有色物质的浓度不变平衡平衡23小结、化学平衡状态的定义、化学平衡状态的定义前提条件前提条件实质实质标志标志2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变、逆、动、等、定、变、同同3、达到平衡状态的标志达到平衡状态的标志24
