化学平衡状态特征课件.ppt
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- 化学平衡 状态 特征 课件
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1、第十单元第十单元 化学反应速率和化学化学反应速率和化学平衡(平衡(2)授课人:董授课人:董 啸啸二、化学平衡二、化学平衡1化学平衡状态:化学平衡状态:(1)定义:在一定条件下的可逆反应里,)定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的百分含量(或浓度)保持不变的中各组分的百分含量(或浓度)保持不变的状态。状态。(2)化学平衡状态特征:)化学平衡状态特征:逆、等、动、定、变、大逆、等、动、定、变、大(3)标志:)标志:反应混合物各组分的百分含量不变。反应混合物各组分的百分含量不变。建立新平衡衡被破坏而发生移动,变:外界条件
2、改变,平组分百分含量一定定:外界条件一定,各,动态平衡逆正动:0vv逆正(4)化学平衡状态的判断:)化学平衡状态的判断:抓本质;看标志抓本质;看标志 V(正正)、V(逆逆)不再随时间的变化不再随时间的变化而变化,同一物质消耗速率等于生成速而变化,同一物质消耗速率等于生成速率。率。不同物质,一种物质代表不同物质,一种物质代表v(正正),另一种物质代表另一种物质代表 V(逆逆),则二者之比等,则二者之比等于化学方程式中的化学计量数之比。于化学方程式中的化学计量数之比。体系中各组分的浓度、体积分数、体系中各组分的浓度、体积分数、物质的量分数、转化率保持不变。物质的量分数、转化率保持不变。(4)化学平
3、衡状态的判断:)化学平衡状态的判断:抓本质;看标志抓本质;看标志 对于反应前后气体体积不相等对于反应前后气体体积不相等的可逆反应,达到平衡状态还有四个的可逆反应,达到平衡状态还有四个标志:总物质的量、平均相对分子质标志:总物质的量、平均相对分子质量、压强、密度不随时间变化。量、压强、密度不随时间变化。对于有有色物质参加或生成的对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如,变化。例如,2NO2(g)=N2O4(g)。体系中某反应物的转化率或某体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
4、间而变化。注意:注意:以下几种情况不能作为可逆反应达到化学以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志:平衡状态的标志:a恒温、恒容条件下气体体积不变的反应,恒温、恒容条件下气体体积不变的反应,混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。b全部是气体参加的体积不变的反应,全部是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。c全部是气体参加的反应,恒容条件下体全部是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变
5、。系的密度保持不变。知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考 2影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素 定义:定义:a对于一个化学平衡,如果影响化学平衡对于一个化学平衡,如果影响化学平衡的一个条件发生改变,使正、逆反应速率不相的一个条件发生改变,使正、逆反应速率不相等,原来的化学平衡被破坏,平衡混合物中各等,原来的化学平衡被破坏,平衡混合物中各物质的百分含量(或浓度)也随之改变,在一物质的百分含量(或浓度)也随之改变,在一段时间后建立一种新的化学平衡状态,这个过段时间后建立一种新的化学平衡状态,这个过程叫做化学平衡的移动。程叫做化学平衡的移动。b可逆反应达到平衡状态
6、以后,若反应条可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也件发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程,叫做化学平衡的移动。过程,叫做化学平衡的移动。分类:分类:正向移动:当外界条件改变,使正正向移动:当外界条件改变,使正反应速率大于逆反应速率,反应物减少,反应速率大于逆反应速率,反应物减少,生成物增多,化学平衡正向移动。生成物增多,化学平衡正向移动。逆向移动:当外界条件改变,使正逆向移动:当外界条件改变,
7、使正反应速率小于逆反应速率,反应物增多,反应速率小于逆反应速率,反应物增多,生成物减少,化学平衡逆向移动。生成物减少,化学平衡逆向移动。判断方法:判断方法:正向移动:正向移动:v正正v逆,反应物减少,逆,反应物减少,生成物增多,平衡正向移动;生成物增多,平衡正向移动;逆向移动:逆向移动:v正正v逆,反应物增多,逆,反应物增多,生成物减少,平衡逆向移动。生成物减少,平衡逆向移动。平衡不移动:平衡不移动:v正正=v逆,反应物和生成逆,反应物和生成物不变,平衡不移动。物不变,平衡不移动。(2)影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素 浓度:浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物在其它条件不变的情况下,
8、增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可使化学平的浓度或减少生成物的浓度,都可使化学平衡向正向移动;增大生成物的浓度或减少反衡向正向移动;增大生成物的浓度或减少反应物的浓度,都可使化学平衡向逆向移动。应物的浓度,都可使化学平衡向逆向移动。压强:压强:在其它条件不变时,增大压强化学平衡向在其它条件不变时,增大压强化学平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强,化学平气体体积缩小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。衡向气体体积增大的方向移动。反应前后气体体积不变的反应,改变压强反应前后气体体积不变的反应,改变压强化学平衡不移动。化学平衡不移动。【特别说明【特别说明】由于压强改变只影
9、响气体的体积,不影响固体由于压强改变只影响气体的体积,不影响固体和液体的体积,所以分析压强对化学平衡的影响时不和液体的体积,所以分析压强对化学平衡的影响时不考虑固体和液体。考虑固体和液体。例如,对于反应:例如,对于反应:2A(g)+B(g)=3C(S)+2D(g),增,增大压强,平衡正移,减小压强,平衡逆移;对于反应:大压强,平衡正移,减小压强,平衡逆移;对于反应:2A(g)+3B(?)=2C(g)+2D(g),若增大压强平衡正移,若增大压强平衡正移,说明说明B物质为气体,若增大压强平衡逆移,说明物质为气体,若增大压强平衡逆移,说明B物质物质为固体或液体。为固体或液体。若改变压强,体积改变,浓
10、度改变,化学平衡若改变压强,体积改变,浓度改变,化学平衡移动,移动的结果是与压强改变后的浓度比较,不是移动,移动的结果是与压强改变后的浓度比较,不是与压强改变前的浓度比较。与压强改变前的浓度比较。例如,对于可逆反应:例如,对于可逆反应:2A(g)+B(g)=3C(?)+2D(g),在一个体积可变的密闭容器中,达到化学平衡时,在一个体积可变的密闭容器中,达到化学平衡时,B的浓度为的浓度为2mol/L,若压强增大为原来的二倍,体积变,若压强增大为原来的二倍,体积变为原来的一半,达到新平衡时为原来的一半,达到新平衡时B的浓度为的浓度为3.6mol/L,说明说明C物质为固体或液体。物质为固体或液体。温
11、度:温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,化在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。平衡向放热反应方向移动。催化剂:催化剂:【思考与交流【思考与交流】使用催化剂对不能使化学平衡移动,那使用催化剂对不能使化学平衡移动,那么使用催化剂有什么作用?么使用催化剂有什么作用?结论:结论:使用催化剂不能使化学平衡移动,使用催化剂不能使化学平衡移动,但是能改变达到化学平衡所需时间。但是能改变达到化学平衡所需时间。(3)平衡移动原理平衡移动原理(勒夏特列原理勒夏特列原理):如果改变影响平衡的一个条件如果改变影
12、响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度如浓度、压强或温度),平衡就向,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。能够减弱这种改变的方向移动。【注意【注意】判断压强对化学平衡的影响时,判断压强对化学平衡的影响时,应特别注意容器的体积是否可以变应特别注意容器的体积是否可以变化和各物质的状态。化和各物质的状态。知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考【思考与交流【思考与交流】1、在体积不变的密闭容器中,对于可逆、在体积不变的密闭容器中,对于可逆反应:反应:2A(g)+B(g)=3C(g)+2D(g)达到平衡后
13、,达到平衡后,改变以下条件对化学平衡有何种影响:改变以下条件对化学平衡有何种影响:如果增加如果增加A的浓度,的浓度,A、B、C、D的浓的浓度分别发生什么变化?度分别发生什么变化?如果减小如果减小B的浓度,的浓度,A、B、C、D的的浓度分别发生什么变化?浓度分别发生什么变化?如果增加如果增加C的浓度,的浓度,A、B、C、D的的浓度分别发生什么变化?浓度分别发生什么变化?如果减小如果减小D的浓度,的浓度,A、B、C、D的的浓度分别发生什么变化?浓度分别发生什么变化?增加增加A的浓度的浓度 减小减小B的浓度的浓度 增加增加C的浓度的浓度 减小减小D的浓度的浓度 2、在体积可变的密闭容器中,对于可逆反
14、应:、在体积可变的密闭容器中,对于可逆反应:2A(g)=B(g)达到平衡后,改变以下条件对化学达到平衡后,改变以下条件对化学平衡有何种影响:平衡有何种影响:如果增大压强,体积变为原来的一半,如果增大压强,体积变为原来的一半,A和和B的物质的量分别发生什么变化?的物质的量分别发生什么变化?如果减小压强,体积变为原来的二倍,如果减小压强,体积变为原来的二倍,A和和B的物质的量分别发生什么变化?的物质的量分别发生什么变化?如果增大压强,体积变为原来的一半,如果增大压强,体积变为原来的一半,A和和B的物质的量浓度分别发生什么变化?的物质的量浓度分别发生什么变化?如果减小压强,体积变为原来的二倍,如果减
15、小压强,体积变为原来的二倍,A和和B的物质的量浓度分别发生什么变化?的物质的量浓度分别发生什么变化?增大压强,增大压强,A和和B的物质的量变化的物质的量变化 减小压强,减小压强,A和和B的物质的量变化的物质的量变化增大压强,增大压强,A和和B的浓度变化的浓度变化 减小压强,减小压强,A和和B的浓度变化的浓度变化 3、对于可逆反应:、对于可逆反应:2A(g)=B(g)H0达到平衡后,改变以下条件对化学平达到平衡后,改变以下条件对化学平衡有何种影响:衡有何种影响:如果升高温度,如果升高温度,A和和B的浓度分别的浓度分别发生什么变化?发生什么变化?如果降低温度,如果降低温度,A和和B的浓度分别的浓度
16、分别发生什么变化?发生什么变化?升高温度,升高温度,A和和B的浓度变化的浓度变化 降低温度,降低温度,A和和B的浓度变化的浓度变化 4、若某溶液中发生的可逆反应:、若某溶液中发生的可逆反应:2A+B=3C+2D达到平衡后,将溶液稀释,达到平衡后,将溶液稀释,对该反应的化学平衡有何影响?对该反应的化学平衡有何影响?3、平衡常数、平衡常数(1)定义:)定义:在一定温度下,当可逆反应达到平衡时,在一定温度下,当可逆反应达到平衡时,生成物的浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积生成物的浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简
17、称平衡常数,用符号平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。表示。(2)表达式:)表达式:对于任意反应对于任意反应:mA+nB=pC+qD其其中中m、n、p、q分别表示化学方程式中分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数可以表示为:的平衡常数可以表示为:【说【说 明明】平衡常数的大小不随反应物或生成物的平衡常数的大小不随反应物或生成物的浓度改变而改变,只随温度的改变而改变。浓度改变而改变,只随温度的改变而改变。根据平衡常数根据平衡常数K的定义和表达式可知,的定义和表达式可知
18、,即使是同一反应,若反应方程式书写不同则即使是同一反应,若反应方程式书写不同则K的表示方式也不同。的表示方式也不同。可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。数。浓度指的是气体或溶液的浓度,对于固浓度指的是气体或溶液的浓度,对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数体、纯液体的浓度一般规定为常数1,可以不,可以不写。写。(3)化学平衡常数的意义:)化学平衡常数的意义:平衡常数的大小反映了化学反应进行平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。的程度(也叫反应的限度)。在一定温度下,在一定温度下,K值越大,反应进行的值越大,反应进行的程度越大,反应物转化率越
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