课件75张PPT。化学平衡研究对象:可逆反应双向二同共存正反应和逆反应同一条件、同时进行反应物与生成物共存
反应物的转化率<100%1.对于可逆反应2SO2+O2?? 2SO3 ΔH<0,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长时间后,18O原子( )
A.只存在于O2中
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于O2和SO2中
D.存在于O2、SO2和SO3中
2.已知密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g)?? 2Z(g)。起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,反应在一定条件下达到平衡时,各物质的物质的量浓度可能是( )
A.c(Z)=0.3 mol/L B.c(Y2)=0.35 mol/L
C.c(Y2)=0.2 mol/L D.c(Z)=0.4 mol/L
3、 已知在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L
B.SO2为0.25 mol/L
C.SO2、SO3均为0.15 mol/L
D.SO3为0.4 mol/L化学平衡状态逆动等定变可逆反应动态平衡V(正)=V(逆)≠0反应物和生成物的含量(即物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持不变条件改变,平衡发生移动,在新条件下建立新平衡平衡状态的判断解题思路看容器看状态看系数恒温恒容、恒温恒压S、l、g等号前后气体的系数和1、恒温恒压的密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)===3C(g),能说明反应达到平衡状态的是( )
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.单位时间消耗a mol A,同时消耗3a mol C
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化2、在一定温度的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)====C(g)+D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦各气体的物质的量
A.②③⑤⑥⑦ B.①②③⑥⑦
C.②③④⑤⑥ D.①③④⑤⑦含义
在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如________、________、________等),化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次________,在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
浓度 压强温度相等化学平衡移动平衡移动方向与速率改变后的大小的关系
(1)v正′>v逆′,平衡________移动;
(2)v正′<v逆′,平衡________移动;
(3)v正′=v逆′,平衡________移动。
正向逆向不化学反应速率改变,化学平衡
(一定?不一定?)发生移动化学平衡发生移动,化学反应速率
(一定?不一定?)发生变化特别提醒: 一定要是某反应已经达到化学平衡状态后,再改变外界条件,然后看如何影响正、逆化学反应速率的,由此破坏了原平衡体系,最后,重新建立新的平衡状态。
如果反应还未达平衡体系时,研究外界条件的影响是没有意义的,或者结果根本就是错的。影响化学平衡的外部因素浓度温度压强催化剂浓度对化学平衡的影响增大反应物浓度,化学反应速率加快 当某反应已经达到化学平衡状态时,其反应物和生成物浓度不再变化时,v(正)=v(逆),而此时,增大反应物浓度,增大了单位体积内反应物的活化分子数,那么v(正)会增大,v(逆)不变,这样v(正)≠v(逆),且平衡会向着正反应方向移动。(当然,一旦移动的话,生成物浓度就会变大,则v(逆)也会增大)理论分析实验验证溶液变为橙色溶液变为黄色C(H+)增大,平衡向逆反应方向移动,橙色加深C(H+)减小,平衡向正反应方向移动,黄色加深图像说明平衡向着减弱浓度
变化的方向移动温度对化学平衡的影响红棕色无色温度升高,红棕色加深,说明c(NO2)增大,平衡向着逆反应方向移动,即反应向着吸热的方向进行温度降低,红棕色变浅,说明c(NO2)减小,平衡向着正反应方向移动,即反应向着放热的方向进行图像说明实验结论若升高温度,平衡向着吸热的方向移动若降低温度,平衡向着放热的方向移动平衡向着减弱温度影响的方向移动 关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理为: ① HUr+ H2O ??????Ur- + H3O+?????
② Ur-+Na+? ????NaUr 下列对反应②的叙述正确的是(????????? ) A、正反应为吸热反应 B、正反应为放热反应 C、升高温度平衡向正反应方向移动 D、降低温度平衡向正反应方向移动 对于
的平衡体系,当升高温度时,混合气体的平均摩尔质量是从26g/mol变为29g/mol,则下列说法正确的是(??? ) A、 ????????????????,正反应是放热反应???????
B、 ????????????????,正反应是吸热反应 C、 ??????????? ,逆反应是放热反应???????
D、 ????????????????,逆反应是吸热反应压强对化学平衡的影响 2NO2(气) N2O4(气)[讨论]A:当加压气体体积缩小时,混和气体颜色先变深
是由于 , 后又逐渐变浅是由于
;
B:当减压气体体积增大时,混和气体颜色先变浅
是由于 , 后又逐渐变深是由于
。
NO2浓度增大 NO2浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动气体体积增大的反应方向减弱压强降低的趋势气体体积减小的反应方向减弱压强增大的趋势实验结论平衡不移动平衡不移动平衡不移动相当于减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动若a+b=c呢?图像又该如何画呢?催化剂对化学平衡的影响 催化剂可降低反应的活化能,故而反应速率加快,实则,催化剂既降低正反应的活化能,又降低了逆反应的活化能,且对正、逆反应速率影响程度相同催化剂只加快化学反应速率,不影响化学平衡图像说明N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol增大增大增大增大增大减小减小减小不变不变正反应方向正反应方向正反应方向正反应方向平衡不移动平衡不移动勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡会向着减弱这种改变的方向移动“减弱”≠“消除”,更不是“扭转”
即平衡移动不能将外界影响完全消除,而只能减弱。
如:对于非等体反应,平衡体系的压强为P,在其他条件不变时将容器体积缩小到原来的一半,新平衡体系的压强介于P~2P之间。下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.反应CO+NO2??CO2+NO ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
B.合成NH3的反应(正反应为放热),为提高NH3的产率,理论上应采取相对较低温度的措施
C.溴水中存在平衡:Br2+H2O??HBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
D.对2HI(g)??H2(g)+I2(g),增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A、开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B、在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止
Fe2+被氧化
C、实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
氯气
D、工业上生产硫酸过程中使用过量空气以
提高二氧化硫的利用率 有甲、乙等容积的恒温容器,甲为恒容容器,乙为恒压容器,开始时均通入2molSO2和1molO2,达到平衡状态甲①、反应过程中,v(甲) v(乙)
②、达到平衡时,SO3的物质的量:甲 乙
③、达到平衡时,SO2转化率:甲 乙 有甲、乙两个等容积的容器,甲为恒温容器,乙为绝热容器,开始时均通入2molSO2和1molO2,正反应为放热反应,达到平衡状态。①、反应过程中,v(甲) v(乙)
②、达到平衡时,SO3的物质的量浓度:甲 乙
③、达到平衡时,SO2转化率:甲 乙甲化学平衡常数定义:
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。表达式:(可以不写单位)
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)注意事项:1、此公式中的浓度均为各物质平衡时的浓度,不是起始浓度,也不是中间某时刻的浓度;
2、此公式中既然是用各组分的浓度表示的,那么固体和纯液体是不需要写进公式中的。意义:
K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,反应物的转化率越大,反之,就越不完全,转化率就越小。一般地说,K>105时,该反应进行的就基本完全了。设问:当反应正向进行时,反应物的
转化率就会增大,K值就会增大呢?解惑: 如果有两种气体反应物(A和B),当反应达到平衡状态时,向容器中再通入一定量的A时,平衡会向着正反应方向移动,当然会增大B的转化率,但A的转化率是降低的。所以说平衡正向进行,反应物的转化率未必增大。 从表格里的数据我们不难发现,无论反应物和生成物浓度如何变化,K值都不变。K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关提醒: 虽说K只受温度影响,这只是从意义上来说,这是针对化学方程式已经定下来而言的!如果方程式在书写上稍作修改,那么K值也会有所变化,当然这些平衡常数之间是可以相互换算的。1、如果把化学方程式反过来写,那么K值将会变成原来的倒数;2、如果把化学方程式各物质的系数变为原来的2倍,那么K值将会变成原来数值的平方;若系数是原来的1/2,那么K值将会变成原来的开平方。化学平衡常数的应用1、利用平衡常数的变化可判断反应的热效应;2、利用平衡常数的值为标准,可判断任意状态时是否处于平衡状态,并可判断反应向哪个方向进行最终建立平衡;浓度商Qc>K:可逆反应向逆反应方向进行Qc任何可逆反应总是想着从非平衡态变为平衡态3、利用平衡常数可计算物质的平衡浓度、物质的量分数和转化率等。化学平衡常数的应用化学平衡图像题(1)看懂图象:
①看面(即看清纵坐标与横坐标)
②看线(即线的走向和变化趋势)
③看点(即起点、拐点、交点、终点)
④看量(图像中有关量的多少)
⑤看是否要作辅助线(如等温线、等压线)
(2)联想规律:联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作出判断:根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。 1.密闭体系中发生反应:N2+3H2 2NH3 △H﹤0下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是:
(2)t1、t3、t4时刻,体系中
分别是什么条件发生了变化?
(3)下列时间段中,氨的
百分含量最高是( )
A. 0~t1 B. t2~t3
C. t3~t4 D. t5~t6v0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t0~t1、t2~t3、
t3~t4 、t5~t6t1:升高温度,At3:使用催化剂,t4:减小体系压强 T1 T2 ( > = < )
正反应是 反应
(放热、吸热) T1 T2 ( > = < )
正反应是 反应
(放热、吸热)<放热>放热百分含量(或转化率)-时间-温度图像 P1 P2 ( > = < )
m+n p+q ( > = < ) P1 P2 ( > = < )
m+n p+q ( > = < )<<<>解法精要:“先拐先平,数值大”
在化学平衡图象中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。 正反应是 反应
(放热、吸热)
m+n p +q (> = < ) 正反应是 反应
(放热、吸热)
m+n p+q ( > = <)放热>放热<作等温线 解法精要:“定一议二”
在化学平衡图象中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量,确定横坐标所示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;确定纵坐标所示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。
可逆反应: mA(s)+nB(g) ?? pC(g);△H<0,在一定温度下B的转化率与压强的关系如图所示,则下列判断正确的是( )。(双选)
A.m+n<p
B.n>p
C.x点的状态是v正>v逆
D.x点比y点的反应速度慢BD平衡状态和非平衡状态的判断>A、均减半 B、均加倍
C、均增加1mol D、均减少1mol