高中化學 222 化學反應的限度課件 魯科版必修2.ppt

第2課時化學反應的限度 1 可逆反應的定義在條件下向正 反兩個方向進行的反應稱為可逆反應 2 可逆反應的特點對可逆反應來說 在一定條件下 反應物全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物 反應只能進行到 篤學一可逆反應 相同 同時 不可能 一定程度 3 可逆反應的書寫在可逆反應的化學方程式中 用 號代替 號 1 化學平衡狀態(tài)的建立 1 當反應開始時 so2和o2的濃度 因此 反應生成so3的正反應速率 而so3的濃度為零 因此 so3分解生成so2和o2的逆反應速率為 如下圖所示 2 隨著反應的進行 反應物so2和o2的濃度逐漸 因此 正反應速率逐漸 生成物so3的濃度逐漸 因此 逆反應速率逐漸 如下圖所示 篤學二化學反應的限度 化學平衡狀態(tài) 最大 最大 零 減小 減小 增大 增大 3 如果外界條件不發(fā)生變化 可逆反應進行到一定程度時 正反應速率和逆反應速率相等 反應物和生成物的不再隨時間的延長而發(fā)生變化 反應好像 停滯 了 實際上 這時正反應和逆反應都依然在 只是在同一瞬間 正反應生成的三氧化硫的物質(zhì)的量與逆反應消耗的三氧化硫的物質(zhì)的量而已 此時 可逆反應達到 如圖所示 濃度 進行 相等 平衡狀態(tài) 2 化學平衡狀態(tài)的含義在一定條件下的進行到一定程度時 反應物和生成物的濃度 正反應速率與逆反應速率 這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài) 3 化學平衡的特征 1 逆 只有反應才能在一定條件下建立化學平衡狀態(tài) 2 動 化學平衡是一種平衡 可逆反應 不再隨時間的延長而發(fā)生變化 相等 可逆 動態(tài) 3 等 反應達到平衡時 v 正 v 逆 4 定 條件一定時 反應混合物的含量 5 變 當改變時 平衡一般要發(fā)生 6 無 建立平衡與途徑 即在相同的條件下 一個可逆反應 不論是從正反應方向開始 還是從逆反應方向開始 或者從兩個反應方向同時開始 都可建立同一平衡狀態(tài) 保持不變 外界條件 改變 無關 1 降溫 浸入冷水中的燒瓶里的氣體混合物顏色變 這是因為溫度降低后原平衡狀態(tài)被 在新的條件下達到 導致二氧化氮濃度 四氧化二氮濃度 篤學三化學平衡移動 淺 破壞 新的平衡狀態(tài) 減小 增加 2 升溫 浸入熱水中的燒瓶里的氣體混合物顏色 這是因為溫度升高后原平衡狀態(tài)被破壞 在新的條件下達到 導致二氧化氮濃度 四氧化二氮濃度 3 結(jié)論 當其他條件不變時 升高反應體系的溫度 平衡向反應方向移動 降低反應體系的溫度 平衡向反應方向移動 2 化學平衡移動的含義當條件改變時 原來的化學平衡將被 并在新的條件下建立 即發(fā)生化學平衡移動 變深 新的平衡狀態(tài) 增加 減小 吸熱 放熱 破壞 新的化學平衡 3 影響化學平衡的因素 1 溫度對化學平衡的影響當其他條件不變時 升高反應體系的溫度 平衡向反應方向移動 降低反應體系的溫度 平衡向反應方向移動 2 濃度對化學平衡的影響在其他條件不變的情況下 增大反應物濃度或減小生成物濃度 平衡向方向移動 反之 則向逆反應方向移動 吸熱 正反應 放熱 3 壓強對化學平衡的影響在其他條件不變的情況下 增大壓強會使化學平衡向著的方向移動 減小壓強 會使平衡向著的方向移動 氣體體積縮小 氣體體積增大 提示在該平衡體系中 涉及三種物質(zhì) 從正 逆反應兩方面講 應當有六個反應速率值 即n2的消耗速率 v正 和生成速率 v逆 h2的消耗速率 v正 和生成速率 v逆 以及nh3的生成速率 v正 和消耗速率 v逆 v正 v逆的具體意義有兩點 一是同一物質(zhì)的v正 v逆 不同物質(zhì)的v正 v逆應與計量數(shù)之比成正比才是真正意義的v正 v逆 反應達平衡狀態(tài) 如對于合成氨的反應 如果v n2 消耗 v nh3 消耗并不是真正意義的正 逆反應速率相等 應該有2v n2 消耗 v nh3 消耗才是真正意義的v正 v逆 此時反應達平衡狀態(tài) 慎思2 某一可逆反應 一定條件下達到了平衡 若化學反應速率改變 平衡一定發(fā)生移動嗎 若平衡發(fā)生移動 化學反應速率一定改變嗎 提示 不一定 如反應前后氣體體積不變的反應增大壓強或使用催化劑 速率發(fā)生變化 但平衡不移動 一定 化學平衡移動的根本原因就是外界條件改變 使v 正 v 逆 才發(fā)生移動的 慎思3 可逆反應在一定條件下總會達到化學平衡 這里的 一定條件 指什么條件 提示通常包括一定的溫度 濃度 壓強等 慎思4 對于反應co h2o g co2 h2 如果起始加入的co和h2o g 分別為0 01mol和0 02mol 二者的濃度比為1 2 反應進行時 二者的消耗速率相等嗎 達到平衡時 二者的濃度比還是1 2嗎 提示二者無論以何種比例加入 消耗速率始終是相等的 達到平衡時 二者的濃度比不會是1 2 慎思5 升高溫度 化學平衡會向著吸熱反應的方向移動 此時放熱反應方向的反應速率會減小嗎 提示不會 升高溫度 v吸和v放均增大 但二者增大的程度不同 前者增大的程度大于后者 故v吸與v放不再相等 v吸 v放 原平衡被破壞 向著吸熱反應方向移動 直至建立新的平衡 降溫則相反 給出某一可逆反應 判斷是否已達平衡狀態(tài) 關鍵是緊緊圍繞著 等 與 定 這兩個基本特征來判斷 1 根據(jù) 等 這個基本特征來判斷化學平衡狀態(tài) 1 正逆反應的描述應指明正 逆反應速率 同一物質(zhì)的消耗與生成 反應物與生成物的消耗與生成 要點一 化學平衡狀態(tài)的判斷 2 速率相等 同一物質(zhì)的反應速率相等 不同物質(zhì)的反應速率與對應化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)成正比 3 其他說法 同一物質(zhì)化學鍵的斷裂與化學鍵形成的量相等 不同反應物間的化學鍵斷裂與化學鍵形成的量與該化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)成正比 2 根據(jù) 定 這個基本特征來判斷化學平衡狀態(tài) 定 是指條件一定時反應混合物的含量 保持不變 并非是 相等 或 成比例 1 一定條件下 反應物的轉(zhuǎn)化率最大或產(chǎn)物的產(chǎn)率最大的狀態(tài) 2 對于有顏色變化的可逆反應 顏色不再改變的狀態(tài) 3 對于反應前后氣體體積改變的可逆反應 化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)還有 反應混合物的平均相對分子質(zhì)量不再變化的狀態(tài) 反應混合物的密度不再變化的狀態(tài) 反應混合物的壓強不再變化的狀態(tài) 解析本題考查如何判斷一個可逆反應是否達到平衡狀態(tài) 解題的關鍵是掌握化學平衡狀態(tài)的標志 觀察第 1 題反應的特征可知 此反應在反應前后氣體的體積不發(fā)生變化 即在反應的任何一個階段 容器內(nèi)壓強不發(fā)生改變 氣體的總質(zhì)量不變 總的物質(zhì)的量不變 因此混合氣體的密度 平均相對分子質(zhì)量均不發(fā)生改變 觀察第 2 題反應的特征 反應前后氣體體積發(fā)生改變 因此在反應未達到平衡狀態(tài)時 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 混合氣體的密度 容器內(nèi)壓強等都會發(fā)生改變 當反應處于平衡狀態(tài)時 這些量都不再改變 此時c no2 恒定 顏色不再變化 答案 1 2 化學平衡狀態(tài)的最根本特征是正 逆反應速率相等 但在題目中有多種表述方法 在解題時 應具體問題具體分析 并明確題目的敘述是表示正反應速率還是逆反應速率等 答案c 某可逆反應達到平衡時 當改變外界條件引起化學反應速率發(fā)生相對的改變時 化學平衡就會被破壞 平衡發(fā)生移動 影響平衡移動的因素有溫度 濃度 壓強等 但改變壓強是通過改變反應體系的體積來實現(xiàn)的 分析化學平衡移動的一般思路 要點二 化學平衡發(fā)生移動的判斷 說明 增加固體或純液體的量 由于濃度不變 所以化學平衡不移動 通常指的加壓就是通過縮小體系的容積達到的 而減壓就是增大體系的容積達到的 壓強對固體和液體的濃度無影響 若平衡體系中無氣體 則壓強變化不能改變反應速率 平衡不移動 加入催化劑 因催化劑使正 逆速率同等程度地加快 故不能使平衡發(fā)生移動 但能縮短達到平衡的時間 解析該題考查外界條件對化學平衡的影響 因cocl2分解的反應為正向氣體物質(zhì)的量增加的吸熱反應 故升溫 減壓均可使平衡右移 提高cocl2的轉(zhuǎn)化率 增大co的濃度平衡左移 可降低cocl2的轉(zhuǎn)化率 加催化劑 恒容通入稀有氣體對平衡移動無影響 不改變cocl2的轉(zhuǎn)化率 恒壓通入稀有氣體 必將引起容器體積增大 相當于減壓 平衡右移 提高cocl2的轉(zhuǎn)化率 答案b 若為恒容容器 通入稀有氣體 由于容器的體積不變 各組分的濃度保持不變 故反應速率不變 平衡也不移動 若為恒壓容器 通入稀有氣體 容器的體積膨脹 對于反應體系則相當于減壓 平衡移動 解析解這類題目 關鍵是分析反應的特點 依此進行判斷 對于題目中的反應 正反應方向是體積減小 放熱的反應 由此 要使平衡向生成z的方向移動 可采取降低溫度 增大壓強和及時分離出z等措施 答案c 要點三 化學平衡常用的計算方法 三段式法 答案d 答案a 規(guī)律探究十化學平衡的圖像 知識支持 1 化學平衡圖像的主要特點通過多種圖像對化學反應速率和化學平衡的有關知識 規(guī)律進行分析考查 題目往往靈活性強 迷惑性大 涉及內(nèi)容多 要求高 特別對知識綜合應用能力和分析能力的考查 2 化學平衡圖像題的解析思路 1 看圖像 一看軸 即縱橫坐標的意義 二看點 即起點 拐點 交點 終點 三看線 即線的走向和變化趨勢 四看輔助線 即等溫線 等壓線 平衡線等 五看量的變化 如濃度變化 溫度變化 轉(zhuǎn)化率變化 物質(zhì)的量的變化等等 2 依據(jù)圖像信息 利用平衡移動原理 分析可逆反應的特征 吸熱還是放熱 氣體系數(shù)增大 減小還是不變 有無固體或純液體參加或生成等等 3 在化學平衡圖像中 先出現(xiàn)拐點的反應先達到平衡 可知該反應的溫度高 濃度大 壓強高或使用了催化劑 4 定一議二 只適用于一個條件的改變 所以圖像中有三個變量時 先固定一個量 再討論另外兩個量的關系 解析達