《高中化学第二章第三节 化学平衡(学案课件）选修四第三节化学平衡(12课时)1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学第二章第三节 化学平衡(学案课件）选修四第三节化学平衡(12课时)1（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？些特点？在在相同条件下相同条件下，既能向正反应方向进行，既能向正反应方向进行，同时同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫可逆反应。叫可逆反应。思考：化学反应速率研究反应的快慢，研思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？究一个化学反应还需要讨论哪些内容？可逆反应的特点：可逆反应的特点：(1)条件同一、反应同时、条件同一、反应同时、方向对立方向对立(2)不可能完全转化不可能完全转化还还需要研究化学反应进行的程度需要研究化学反应进行的程度化学化学平衡平衡第三节第
2、三节 化学平衡化学平衡讨论：可逆反应为什么有讨论：可逆反应为什么有“度度”的限制？的限制？“度度”是怎样产生的？是怎样产生的？分析：在一定温度下，将一定分析：在一定温度下，将一定质量的蔗糖溶于质量的蔗糖溶于100mL水的过程水的过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，溶液中的蔗不断离开蔗糖表面扩散到水中，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体晶体蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶过程分析：过程分析：、开始时，、开始时，v溶解溶解 ，v结晶结晶、然后，、然后，
3、v溶解溶解 ， v结晶结晶 最大最大0逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大、最后，、最后， v溶解溶解 v结晶结晶，建立溶解平衡，建立溶解平衡，形成饱和溶液，即形成饱和溶液，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量不再减少了固体质量不再减少了讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？溶解和结晶过程是否停止？溶解和结晶过程是否停止？晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未停溶解和结晶过程并未停止，止， v
4、溶解溶解v结晶结晶，蔗糖溶解多少则结晶多，蔗糖溶解多少则结晶多少。少。“度度”的产生的产生 消耗量等于生成量，量上消耗量等于生成量，量上不再变化不再变化一、一、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程在在反应反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01molCO和和0.01mol H2O (g)通入通入1L密闭密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变，变，1、反应刚开始时：、反应刚开始时： 反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 生生成物浓度为成物浓度为，逆反应速率为，逆反应速率为最大最大最大最大002、反应过程中：、反应过程中： 反应物浓度反应物
5、浓度，正反应速率，正反应速率 生成物浓度生成物浓度，逆反应速率，逆反应速率减小减小逐渐逐渐减小减小增大增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现、一定时间后，必然出现正正反应速率逆反应速率反应速率逆反应速率vtv正正v逆逆v正正 v逆逆t14 4、t1时刻后，时刻后， v正正 v逆逆 即正反应消耗的量与即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等，应物和生物的浓度不逆反应生成的量相等，应物和生物的浓度不再发生变化再发生变化 化学平衡化学平衡二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在外界条件不变的条件下，在外界条件不变的条件下，可逆反可逆反应应进行到一定的程度时，进行到一定的程度时，正反应速率与
6、逆反正反应速率与逆反应速率相等应速率相等，化学反应进行到最大限度，化学反应进行到最大限度，反反应物和生成物的浓度不再发生变化应物和生成物的浓度不再发生变化，反应混，反应混合物处于化学平衡状态，简称合物处于化学平衡状态，简称化学平衡化学平衡、反应条件：、反应条件：2、化学平衡的性质：化学平衡的性质：温度、压强、浓度等不变温度、压强、浓度等不变可逆反应；可逆反应；不可逆反应一般不会出现平衡状态不可逆反应一般不会出现平衡状态条件不变是基础条件不变是基础、研究对象：、研究对象：可逆反应是前提可逆反应是前提、本质：、本质：v正正 v逆逆即即同一物质同一物质消耗速率与消耗速率与生成速率相等生成速率相等速率
7、相等是实质速率相等是实质、现象：、现象：反应混合物组成成分的浓度保持不变反应混合物组成成分的浓度保持不变浓度不变是标志浓度不变是标志注意：注意：平衡时，反应混合物各组成成分的物平衡时，反应混合物各组成成分的物质的量浓度、百分含量质的量浓度、百分含量恒定，但不相等恒定，但不相等。同。同时，平衡状态下，反应体系的压强恒定、反时，平衡状态下，反应体系的压强恒定、反应混合气体的相对分子质量恒定应混合气体的相对分子质量恒定3 3、化学平衡的特征：、化学平衡的特征： 逆、动、等、定、变、同逆、动、等、定、变、同、逆：、逆： 化学平衡研究的对象是可逆反应化学平衡研究的对象是可逆反应、动：、动：化学平衡是动态
8、平衡，虽然达到平衡化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止状态，但正反应和逆反应并未停止、等：、等：化学平衡时，化学平衡时，v正正 v逆逆0、定：、定：反应混合物各组分的浓度保持一定反应混合物各组分的浓度保持一定、变：、变： 化学平衡建立在一定条件下，条化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新为不平衡，并在新条件下建立新的平衡的平衡、同：、同： 在在一定条件下，可逆反应不论是从正一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正逆反应反应还是逆反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均
9、可同时开始，只要起始浓度相当，均可以建立相同的化学平衡。以建立相同的化学平衡。即平衡的建即平衡的建立与途径无关立与途径无关4、达到化学平衡的标志：、达到化学平衡的标志：正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变保持不变是判断平衡的两大主要标志是判断平衡的两大主要标志、直接标志：直接标志：、速率关系：、速率关系：正正逆逆反应速率相等。反应速率相等。即即 v正正 v逆逆应用：应用：判断平衡时，要注意用判断平衡时，要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”的原则，即的原则，即同：同：不同物质表示的反应速率必须转化为不同物质表示的反应速率必须转化为相同物质表示的反应
10、速率相同物质表示的反应速率等：等：转化后的反应速率必须相等转化后的反应速率必须相等逆：逆：反应方向必须对立反应方向必须对立以以反应反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例达到为例达到平衡的标志为：平衡的标志为： A的消耗速率与的消耗速率与A的生成速率的生成速率；A的消耗速率与的消耗速率与C的的速率之比等于速率之比等于；B的的生成速率与生成速率与C的的速率之比等于速率之比等于；A的生成速率与的生成速率与B的的速率之比等于速率之比等于。相等相等消耗消耗m ：p生成生成n ：p消耗消耗m ：n异边同向，异边同向，同边异向，同边异向，比例计量比例计量例例1、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(
11、g)+B2(g) 2AB(g)达达到平衡的标志是到平衡的标志是A、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2同时生成同时生成n molAB B、单位时间内生成单位时间内生成2n mol AB 同时生成同时生成n mol B2 C、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2 同时生成同时生成n mol B2 D、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2 同时消耗同时消耗n mol B2 在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键、断键与反应方向之间
12、的关系。例例2、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平达到平衡的标志是衡的标志是 A、一个一个NN键键断裂的同时，有三个断裂的同时，有三个HH键键形成形成 B、一个一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键断键断裂裂 C、一个一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键键断裂断裂 D、一个一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键形成键形成 、含量关系：、含量关系：反应混合物各组分的浓度、反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变数、分子数之比保持不变、间接标志
13、：、间接标志：以以反应反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例为例、混合气体的总压强、总体积、总物质的、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而量不随时间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+np 的反应的反应、混合气体的平均相对分子质量、密度不、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而随时间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+np 的反应的反应、各气体体积、气体分压、各物质的物质、各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变的量不随时间改变、特殊标志：、特殊标志：、对于有色物质参加反应，如果体系颜色、对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡不变，反
14、应达到平衡、对于吸热或放热反应，如果体系温度、对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡不变，反应达到平衡气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比衡时物质的量之比、在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：、在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：例例3、在一定温度下，向、在一定温度下，向aL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g），），此反应达到
15、平衡的标志是此反应达到平衡的标志是A、容器内压强不随时间变化容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内容器内X、Y、Z的的浓度之比为浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗单位时间消耗0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ课后练习：课后练习： 【】 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气) 2C(气气)达到平衡的达到平衡的标志是（）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,同时生同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不
16、再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC【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(气气)+Q(气气) R(气气)+S(气气) , 在恒在恒温下已达平衡状态的是（）温下已达平衡状态的是（） 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.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反应容器内总物质的量不随时间而变化而变化B 【3】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下当下列物理量不再发生变化时列物理量不再发生变化时,表明表明A(固固)+3B(
17、气气) 2C(气气)+D(气气)已达平衡状已达平衡状态的是态的是 ( )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BC【4】 在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆下列叙述不是可逆反应反应A(气气)+3B(气气) 2C(气气)+2D(固固)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 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
18、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1:3:2:2 A. B. C. D.( A )一一.等效平衡等效平衡、定义：化学平衡的建立与反应途径无、定义：化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，只要初始时有应开始还是从逆反应开始，只要初始时有关物质的量关物质的量“相当相当”，它们即可以达到相，它们即可以达到相同平衡状态，称为同平衡状态，称为“等效平衡等效平衡
19、”，此时，此时，等效平衡中各物质的百分含量相等等效平衡中各物质的百分含量相等无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物成物再与原平衡加入的物质的量相比较，再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量若物质的量“相当相当”，则为等效平衡，推，则为等效平衡，推算式为：算式为：某反应物的物质的量某反应物的物质的量(mol)+变成生变成生成物而消耗的该反应物的物质的量成物而消耗的该反应物的物质的量(mol)原来该反应物的物质的量
20、原来该反应物的物质的量(mol)、等效平衡的解法、等效平衡的解法 极值转换法极值转换法 二二.等效平衡的分类等效平衡的分类恒温恒容时，只要反应物和生成物的量相恒温恒容时，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量相同）则为等效平衡应物后与原起始量相同）则为等效平衡例例1、在一定温度下，将、在一定温度下，将2molN2和和6molH2充充入固定容积的密闭容器中，发生入固定容积的密闭容器中，发生N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若达到化学平衡后，若保持温度不变，令保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N
21、2、H2、NH3的的物质的量，重新建立平衡，混合物中物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空个物质的量仍和上述平衡相同，填空、若、若a=0，b=0，则，则c= 、若、若a=1， c =2，则，则 b =、若、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含为（用两个式子表示，一个只含a和和c，一个一个只含只含b和和c 、 432a+c = 42b+3c = 12例例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和和1molB，发生发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时
22、，达到化学平衡时，C的浓度为的浓度为wmol/L。若保持温度若保持温度容积容积不变，改变起始不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为的浓度仍为wmol/L的是：的是：A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD、恒温恒容时，反应前后气体体积不变、恒温恒容时，反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，只要（等计量系数）的可逆反应，只要反应物反应物（或生成物）的物质的量比例与起始状态相（或生成物）的物质的量比例与起始状态相等等，则二平衡等效。，则二平
23、衡等效。、恒温恒压的条件下，改变起始加入量，、恒温恒压的条件下，改变起始加入量，只要只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同一边物质的量之比与原状态相同，则二平衡，则二平衡等效。等效。例例3、温度压强不变时，将温度压强不变时，将1molN2和和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生发生N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学达到化学平衡后生成平衡后生成amol的的NH3，在相同温度和压强在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填下，保持平衡时各组分的体积分数
24、不变，填表：表： 已知已知 编号编号起始物质的量（起始物质的量（mol）平衡时平衡时NH3的量的量 molN2H2NH3140a1.56010.5a m n(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a1.在一定温度下，把在一定温度下，把1molCO和和2molH2O通通入一个密闭容器中，发生如下反应：入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一一定时间后达到平衡，此时，定时间后达到平衡，此时，CO的含量为的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时质的物质的量，平衡时CO的含量仍为的含量仍为
25、p%的是（）的是（）A.1molCO 、2molH B. 0.2molCO 、0.2molH 、 0.8molCO 、 1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO 、1molH 、1molH2OBD2. （98全国）体积相同的甲、乙两个容器全国）体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的中，分别都充有等物质的量的SO2和和O2，在相同温度下发生反应：在相同温度下发生反应：2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中若甲容器中SO2的转化率为的
26、转化率为p%，则乙容，则乙容器中器中SO2的转化率的转化率( )A、等于、等于p% B、大于、大于p% C、小于、小于p% D、无法判断、无法判断B3.某温度下，在一容积可变的容器中，反某温度下，在一容积可变的容器中，反应应2A(g)B(g) 2C(g)达到平衡时，达到平衡时，A、B和和C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol、2mol和和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是衡右移的是( )A均减半均减半 B均加倍均加倍 C均增加均增加1molD均减少均减少1molC4.将将
27、2mol SO2气体和气体和2mol SO3气体混合于气体混合于固定体积的密闭容器中固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生在一定条件下发生反应反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) .达到达到SO3平衡时为平衡时为n mol .在相同温度下在相同温度下,分别按分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时平衡时SO3等于等于n mol的是的是( )A.1.6molSO2+0.3molO2+0.4molSO3 B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3B
