人教版 选修4 高二化学 2.3化学平衡 教学课件（共40张ppt）

(共40张PPT)
NO2平衡球

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喷泉实验
实验：在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3？
SO3制备装置
经检测SO2与O2反应得不到2molSO3，该反应不能进行完全。那么反应到底进行到什么程度？为什么反应进行不完全呢？
第3节 化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应
二、化学平衡状态
三、化学平衡常数

教学目标
一、知识与能力
1.掌握化学平衡的概念极其特点及化学平衡的有关计算。
2.了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。
二、过程与方法
三、情感态度与价值观
通过运用勒夏特列原理对化学平衡的移动情况的分析和判断，培养学生的思维能力和知识迁移能力。
培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些相应的化工问题的同时，体会化学理论学习的重要性。

教学重点与难点
一、教学重点
1. 建立化学平衡的概念。
2. 影响化学平衡移动的条件。
3. 勒沙特列原理的归纳总结。
二、教学难点
1．建立化学平衡的概念。
2．影响化学平衡移动的条件。
3．勒沙特列原理的归纳总结。
4．平衡常数及转化率的计算。

内容解析
一、可逆反应与不可逆反应
1.不可逆反应
化学反应具有方向性。一些化学反应进行的结果，反应物能完全变为生成物，即反应能进行到底。这种反应就是不可逆反应。
例：当氯酸钾加热时，它会完全分解为氯化钾和氧气；反过来，如用氯化钾和氧气来制备氯酸钾，在现有条件下是不可能的。
氯酸钾加热制取氧气
在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。把从左向右的过程称为正反应；从右向左的过程称为逆反应。
2.可逆反应
总 结
①可逆反应向两个方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个反应构成一个对立的统一体。
③在反应体系中，与化学反应有关的各类物质共同存在。
②在相同条件下，要用“ ”代替“=”作为连接反应物和生成物的符号。
氯水在光照下分解
例：氯水在光照下反应生成属于可逆反应。
当这类过程的正反应速率和逆反应速率相等时，左边物质和右边的物质质量不会改变，我们称它达到了平衡状态。
勒沙特列
勒沙特列，法国杰出的化学家，研究过火焰的物化原理;利用热体会发射光线的原理发明了一种测量高温的光学高温计，1888年宣布了一条他因而遐迩闻名的定律，那就是至今仍称为的勒夏特列原理。
二、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡。
注：化学平衡是一种动态平衡，它只与起始状态和终了状态有关，与变化途径无关。
1. 定义
2. 化学平衡状态的标志
标志:V（正）=V（逆）；各组分百分含量（不是浓度）不随时间变化而变化。
化学平衡实质：化学反应为旧键的断裂与新键的生成；对同一物质，断键的量与生成键的量相等。
在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
3.影响化学平衡状态的因素
压强对化学平衡的影响
温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应的方向移动。
浓度对化学平衡的影响
对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在反应过程中是否发生变化。即：能变化的量保持不变则达平衡。
①前提是“一定条件”下的“可逆反应”；
②实质是正、逆反应速率相等；
③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”；
④特征是：等（正逆反应速率相等） ;定（浓度与质量分数恒定）；动（动态平衡）;变（条件改变，平衡发生变化）。
化学平衡概念小结
三、化学平衡常数
在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
1.定义
平衡常数一般有浓度平衡常数Kc和压强平衡常数Kp两种。我们常用的是浓度平衡常数：
在一定条件下，可逆反应达化学平衡状态时，某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数，叫该反应物的转化率。
公式：a=△c／c始×100％
2．转化率
3．化学平衡的有关计算
例1: ? 445℃时，将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中，达平衡后有0.03molHI生成。求：各物质的起始浓度与平衡浓度 。
提示：
c始(mol/L)?? 0.01 0.05??????????? 0
c变(mol/L)????? x ?? x? ????????????2x
c平(mol/L)????0.015
0+2x=0.015 mol/L?
x=0.0075mol/L
平衡浓度：
c（I2）平=C（I2）始-△C（I2）
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c（H2）平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c（HI）平=c（HI）始+△c（HI）
＝0.015mol/L
例2：一定条件下，在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合，当反应达平衡时，混合气中氨占25％（体积比），若混合前有100mol N2，求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。
提示：设反应消耗xmolN2
△n（始） 100? 300? ???????0
△n????? ?? x?? 3x?? ???????2x
n（平） 100-x 300-3x? ?2x（mol）
x=40mol
n（N2）平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n（H2）平=300mol-3xmol=180mol
n（NH3）平= 2x=80mol
a=40／100×100％=40％

课堂小结
1.化学反应具有方向性。一些化学反应进行的结果，反应物能完全变为生成物，即反应能进行到底。这种反应就是不可逆反应。
2.在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。把从左向右的过程称为正反应；从右向左的过程称为逆反应。
3.在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡。
4.化学平衡状态的标志V（正）=V（逆）；各组分百分含量（不是浓度）不随时间变化而变化。
6.在一定条件下，可逆反应达化学平衡状态时，某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数，叫该反应物的转化率。公式：a=△c／c始×100％
5.在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。

课堂练习
一、填空
1.合成氨生产中，进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3，p=1.52×107Pa（150atm），从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16％，则合成塔出来的气体的压强 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
1.31×107Pa（129.4atm）
(1)该反应的浓度平衡常数表达式Kc=＿＿＿＿＿＿＿；
(2)已知1100℃时，Kc=0.263.温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数Kc_____（增大，减少或不变）
2.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下： FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)；△H＜0。
c(CO2)/c(CO)
减少
二、选择题
1．对于一定温度下的密闭容器中，可逆反应 达平衡的标志是＿
A. 压强不随时间的变化而变化
B. 混合气的平均分子量一定
C. 生成n mol H2同时生成2n mol HI
D. v（H2）=v（I2）
C
D. 均减少1mol
A. 均减半?
B. 均加倍
C. 均增加1mol
2.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol，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，可使平衡右移的是＿
C
3.在373K时，把0.5molN2O4气体通入为5L的真空密闭容器中，立即出现棕色，反应进行到2s时，N2O4的浓度为0.02mol/L，在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍，下列说法正确的是 ＿
A. 前2s，以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为0.01mol/（L·s）
B. 在2s时体系内压强为开始时压强的1.1倍
C. 在平衡体系内含N2O40.25mol
D. 平衡时，如果压缩容器体积，则可降低N2O4的转化率
D