化學(xué)平衡建立及其特點ppt課件

1、 化學(xué)平衡化學(xué)平衡2021-10-18 陳吉貴陳吉貴學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的1.1.正確了解化學(xué)平衡的概念：一定條件；可逆反響；正反正確了解化學(xué)平衡的概念：一定條件；可逆反響；正反響速率與逆反響速率相等的了解；反響混合物的概念；正確了響速率與逆反響速率相等的了解；反響混合物的概念；正確了解各組成成分解各組成成分( (不是只限于其中的某一成分不是只限于其中的某一成分) )的濃度堅持不變。的濃度堅持不變。2.2.明確化學(xué)平衡形狀的特征：逆、等、動、定、變。明確化學(xué)平衡形狀的特征：逆、等、動、定、變。學(xué)習(xí)重點：學(xué)習(xí)重點：學(xué)習(xí)難點：學(xué)習(xí)難點：化學(xué)平衡的建立和平衡形狀的特征。化學(xué)平衡的建立和平衡形狀的特征。化學(xué)

2、平衡概念的建立?；瘜W(xué)平衡概念的建立。實驗：探求蔗糖的溶解平衡實驗：探求蔗糖的溶解平衡飽和溶液飽和溶液在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停頓了嗎？飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停頓了嗎？沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子分開蔗糖外表分散沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子分開蔗糖外表分散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖外表聚集成為晶到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖外表聚集成為晶體的速率相等。體的速率相等。即：溶解速率即：溶解速率

3、= =結(jié)晶速率結(jié)晶速率蔗糖晶體的溶解平衡蔗糖晶體的溶解平衡動態(tài)平衡形狀動態(tài)平衡形狀v v溶解溶解= v= v結(jié)晶結(jié)晶、 m m晶體不變晶體不變到達了溶解的平衡形狀，一種動態(tài)平衡到達了溶解的平衡形狀，一種動態(tài)平衡溶解平衡的特征溶解平衡的特征飽和食鹽水飽和食鹽水有缺口藍色部分的有缺口藍色部分的NaClNaCl晶體晶體思索：思索： (1)NaCl (1)NaCl晶領(lǐng)會溶解嗎？晶領(lǐng)會溶解嗎？(2)NaCl(2)NaCl晶體的質(zhì)量有何變化？晶體的質(zhì)量有何變化？(3)NaCl(3)NaCl晶體的外形呢？晶體的外形呢？會溶解會溶解質(zhì)量不變質(zhì)量不變外形會改動外形會改動(1)(1)是動態(tài)平衡是動態(tài)平衡( (動動

4、) )(2)v(2)v溶解溶解=v=v結(jié)晶，即結(jié)晶，即v v正正=v=v逆逆( (等等) )(3) NaCl(3) NaCl質(zhì)量堅持不變質(zhì)量堅持不變( (定定) )(4)(4)發(fā)生在一定條件溫發(fā)生在一定條件溫度一定下的可逆過程里，度一定下的可逆過程里，隨溫度的改動而發(fā)生變化隨溫度的改動而發(fā)生變化變變：實驗恒溫有缺口：實驗恒溫有缺口NaCl晶體溶于水后的變化晶體溶于水后的變化1.1.可逆反響的概念可逆反響的概念2SO2 + O2 2SO32SO2 + O2 2SO3在同一條件下，既能向正反響方向進展，同時又能向逆反響方在同一條件下，既能向正反響方向進展，同時又能向逆反響方向進展的反響，叫做可逆反

5、響。即：一樣條件下一樣的反響物向進展的反響，叫做可逆反響。即：一樣條件下一樣的反響物能同時發(fā)生兩個方向相反的化學(xué)反響的反響。能同時發(fā)生兩個方向相反的化學(xué)反響的反響。H2 + I2 2HIH2 + I2 2HI高溫高溫由反響物到生成物的反響，叫做正反響。由反響物到生成物的反響，叫做正反響。由生成物到反響物的反響，叫做逆反響。由生成物到反響物的反響，叫做逆反響。正反響正反響H2 + I2 2HIH2 + I2 2HI高溫高溫逆反響逆反響V V正正V V逆逆思索：以下兩反響思索：以下兩反響是可逆反響嗎？是可逆反響嗎？NH3 + HCl = NH4ClNH3 + HCl = NH4ClNH4Cl =

6、NH3 + HCl NH4Cl = NH3 + HCl 2.2.可逆反響特點可逆反響特點一樣條件下，正反響和逆反響同時發(fā)生。一樣條件下，正反響和逆反響同時發(fā)生?？赡娣错懹幸欢ǖ南拗瓶赡娣错懹幸欢ǖ南拗? (反響不能進展反響不能進展 究竟究竟) ) 即反響物、生成物共同存在。即反響物、生成物共同存在。一定條件下會到達化學(xué)平衡。一定條件下會到達化學(xué)平衡。例例4 4、在、在1L1L密閉容器中，在一定條件下進展合成氨的反響密閉容器中，在一定條件下進展合成氨的反響 3H2+N2 2NH33H2+N2 2NH3一、化學(xué)平衡的建立過程一、化學(xué)平衡的建立過程問題問題1 1：在上述反響中，最終生成的：在上述反響

7、中，最終生成的NH3NH3能否到達能否到達2 mol/L2 mol/L，為什，為什么？么？不能。由于上述反響是可逆反響。不能。由于上述反響是可逆反響。問題問題2 2：在上述反響中，哪些可用于表示正反響，哪些可用于表：在上述反響中，哪些可用于表示正反響，哪些可用于表示逆反響？示逆反響？ 耗費耗費N2N2、H2H2和生成和生成NH3NH3的反響均可用于表示正反響。而生的反響均可用于表示正反響。而生成成N2N2、H2H2和耗費和耗費NH3(NH3NH3(NH3分解分解) )的反響均可用于表示逆反響。的反響均可用于表示逆反響。問題問題3 3：我們以：我們以N2N2為代表，討論為代表，討論(1)(1)從

8、開場到從開場到2 min2 min的過程中，耗費的過程中，耗費N2N2和生成和生成N2N2的反響速率如何的反響速率如何變化？為什么？變化？為什么？(2)(2)分別以分別以v(N2)v(N2)耗費、耗費、v(N2)v(N2)生成代表生成代表N2N2的耗費速率和生成速的耗費速率和生成速率，以時間為橫坐標(biāo)，化學(xué)反響速率為縱坐標(biāo)，畫出合成氨反率，以時間為橫坐標(biāo)，化學(xué)反響速率為縱坐標(biāo)，畫出合成氨反響中，正反響速率和逆反響速率隨時間變化的表示圖。響中，正反響速率和逆反響速率隨時間變化的表示圖。V(N2)V(N2)耗費耗費V(N2)V(N2)生生成成V(N2)V(N2)耗費耗費V(N2)V(N2)生成生成時

9、間時間化化學(xué)學(xué)反反響響速速率率V Vt1t1建立化學(xué)平建立化學(xué)平衡的過程衡的過程化學(xué)平化學(xué)平衡形狀衡形狀c(N2)c(N2)、c(H2)c(H2)、c(NH3)c(NH3)不再改動不再改動此時的反響速率是指瞬時速率此時的反響速率是指瞬時速率開場時：開場時：c(N2) c(N2) 、c(H2)c(H2)最大，最大，c(NH3) =0c(NH3) =0隨著反響的進展，隨著反響的進展，c(N2) c(N2) 、c(H2)c(H2)逐漸減小。逐漸減小。c(NH3) c(NH3) 逐漸增大逐漸增大所以，正反響速率逐漸減小，逆反響速率逐漸增大。進展所以，正反響速率逐漸減小，逆反響速率逐漸增大。進展到一定程

10、度，總有那么一刻，正反響速率和逆反響速率的大小到一定程度，總有那么一刻，正反響速率和逆反響速率的大小不再變化不再變化. .且正反響速率且正反響速率= =逆反響速率逆反響速率這時，這時，N2N2的耗費量等于的耗費量等于NH3NH3分解反響生成的分解反響生成的N2N2的量。的量。反響仍在進展，但是三種物質(zhì)的濃度均堅持不變，到達動態(tài)平衡。反響仍在進展，但是三種物質(zhì)的濃度均堅持不變，到達動態(tài)平衡。1 1、定義：、定義：化學(xué)平衡形狀，就是指在一定條件下的可逆反響化學(xué)平衡形狀，就是指在一定條件下的可逆反響里，正反響速率和逆反響速率相等，反響混合物里，正反響速率和逆反響速率相等，反響混合物中各組分的濃度堅持

11、不變的形狀。中各組分的濃度堅持不變的形狀。強調(diào)三點強調(diào)三點前提條件：可逆反響前提條件：可逆反響本質(zhì)：正反響速率本質(zhì)：正反響速率= =逆反響速率逆反響速率( (指同一反響物指同一反響物) )標(biāo)志：反響混合物中各組分的濃度堅持不變的形狀標(biāo)志：反響混合物中各組分的濃度堅持不變的形狀(3)(3)動：動態(tài)平衡動：動態(tài)平衡( (正逆反響仍在進展，即正逆反響仍在進展，即v v正正v v逆逆0)0)(2)(2)等：正反響速率等：正反響速率= =逆反響速率，即：逆反響速率，即：v v正正v v逆逆(3)(3)定：反響混合物中各組分的濃度堅持不變，各組分的百分含定：反響混合物中各組分的濃度堅持不變，各組分的百分含

12、量一定。量一定。2 2、化學(xué)平衡形狀的特征、化學(xué)平衡形狀的特征1 1逆：化學(xué)平衡的研討對象是可逆反響；而化學(xué)反響速率可逆：化學(xué)平衡的研討對象是可逆反響；而化學(xué)反響速率可以針對恣意化學(xué)反響。以針對恣意化學(xué)反響。(4)(4)變：條件改動，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。變：條件改動，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。留意：留意： 化學(xué)平衡的建立與反響途徑無關(guān)，在外界條件化學(xué)平衡的建立與反響途徑無關(guān)，在外界條件一定時，不論從正反響還是從逆反響開場，都可以到一定時，不論從正反響還是從逆反響開場，都可以到達一樣的平衡形狀。達一樣的平衡形狀。6 6、以下說法中可以充分闡明反響、以下說法中可以

13、充分闡明反響: P(: P(氣氣)+Q()+Q(氣氣) R() R(氣氣)+S()+S(氣氣), ), 在恒溫下已達平衡形狀的是在恒溫下已達平衡形狀的是 B B(A)(A)反響容器內(nèi)壓強不隨時間變化反響容器內(nèi)壓強不隨時間變化 (B)P(B)P和和S S的生成速率相等的生成速率相等(C)(C)反響容器內(nèi)反響容器內(nèi)P P、Q Q、R R、S S四者共存四者共存(D)(D)反響容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化反響容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化7 7、可逆反響到達平衡的重要特征是：、可逆反響到達平衡的重要特征是： A.A.反響停頓了反響停頓了 B.B.正、逆反響速率都為零正、逆反響速率都為零C.C.正、

14、逆反響都還在繼續(xù)進展正、逆反響都還在繼續(xù)進展 D.D.正、逆反響的速率相等正、逆反響的速率相等D D6、在一定溫度下，可逆反響：、在一定溫度下，可逆反響：A2(氣氣)B2(氣氣)2AB氣，到達平衡的標(biāo)志是氣，到達平衡的標(biāo)志是( )(A)容器的總壓強不隨時間而變化容器的總壓強不隨時間而變化(B)單位時間內(nèi)有單位時間內(nèi)有nmolA2生成的同時有生成的同時有nmolB2生成生成(C)單位時間內(nèi)有單位時間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反響的同時有發(fā)生反響的同時有nmol AB分解分解(D)單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成nmolA2同時就有同時就有2nmolAB生成生成7、在一定溫度下，可逆反響、在一定溫度下，可逆

15、反響A(g)3B(g) 2C(g) 到達平衡的標(biāo)志是到達平衡的標(biāo)志是 (A)C的生成速率與的生成速率與C的分解速率相等的分解速率相等(B)單位時間生成單位時間生成n mol A，同時生成，同時生成3n mol B(C)A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化(D)A、B、C的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1：3：2DAC(1) (1) 等速標(biāo)志等速標(biāo)志 V V正正 = V = V逆逆 本質(zhì)特征本質(zhì)特征 同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的耗費速率。同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的耗費速率。 不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比，不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比，但必需

16、是不同方向的速率。但必需是不同方向的速率。 小結(jié)小結(jié) 化學(xué)平衡形狀的標(biāo)志化學(xué)平衡形狀的標(biāo)志留意：用不同物質(zhì)表示的反響速率不能是外表上的數(shù)值相等留意：用不同物質(zhì)表示的反響速率不能是外表上的數(shù)值相等反之，數(shù)值相等也并不一定就是速率相等！，而應(yīng)是本質(zhì)反之，數(shù)值相等也并不一定就是速率相等！，而應(yīng)是本質(zhì)意義一樣與計量數(shù)成正比。意義一樣與計量數(shù)成正比。 各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積氣體、物質(zhì)的量各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積氣體、物質(zhì)的量濃度均堅持不變。濃度均堅持不變。 各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均堅持不各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均堅持

17、不變。變。 假設(shè)反響前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不等，那么氣體的總物質(zhì)假設(shè)反響前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不等，那么氣體的總物質(zhì)的量、總壓強恒溫、恒容、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度恒溫、的量、總壓強恒溫、恒容、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度恒溫、恒壓均堅持不變。恒壓均堅持不變。 反響物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率堅持不變。反響物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率堅持不變。(2)(2)恒濃標(biāo)志：反響混合物中各組成成分的含量堅持不變外部表現(xiàn)恒濃標(biāo)志：反響混合物中各組成成分的含量堅持不變外部表現(xiàn)5 5同種物質(zhì)化學(xué)鍵的斷裂與化學(xué)鍵的構(gòu)成的物質(zhì)的量相等，體系中含同種物質(zhì)化學(xué)鍵的斷裂與化學(xué)鍵的構(gòu)成的物質(zhì)的量相等，體系中含有有色物

18、質(zhì)時，顏色不隨時間的變化而變化；假設(shè)以化學(xué)鍵或濃度表示，有有色物質(zhì)時，顏色不隨時間的變化而變化；假設(shè)以化學(xué)鍵或濃度表示，那么必需指定反響物和生成物且要按反響計量系數(shù)的比例那么必需指定反響物和生成物且要按反響計量系數(shù)的比例留意：留意：1“各組分的濃度堅持不變不能了解為與方程式的化學(xué)計量數(shù)各組分的濃度堅持不變不能了解為與方程式的化學(xué)計量數(shù)成正比。濃度的變化量與化學(xué)計量數(shù)成正比，而平衡濃度不一定與化學(xué)計成正比。濃度的變化量與化學(xué)計量數(shù)成正比，而平衡濃度不一定與化學(xué)計量數(shù)成正比。量數(shù)成正比。2本身就不隨反響進展而變化的量不能做為平衡的標(biāo)志。隨反響進展本身就不隨反響進展而變化的量不能做為平衡的標(biāo)志。隨反

19、響進展而變化的量不再變化時，闡明體系已達平衡。而變化的量不再變化時，闡明體系已達平衡。 能否平衡能否平衡混合體混合體系中各系中各組分的組分的含量含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分數(shù)一定各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分數(shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定各氣體的體積或體積分數(shù)一定各氣體的體積或體積分數(shù)一定總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定mA(g) + n B(g) pC(g) +q D(g) mA(g) + n B(g) pC(g) +q D(g) 平平 衡衡平平 衡衡平平 衡衡不一定不一定正、正、逆反逆反響速響速率關(guān)率關(guān)系系在單位時間內(nèi)耗費了在單

20、位時間內(nèi)耗費了m molAm molA的同時生成了的同時生成了m molAm molA在單位時間內(nèi)耗費了在單位時間內(nèi)耗費了n molBn molB的同時耗費了的同時耗費了p molCp molC在單位時間內(nèi)生成了在單位時間內(nèi)生成了n molBn molB的同時耗費了的同時耗費了q molDq molD(A) (A) ?(B) (B) ?(C) (C) ?(D) = m (D) = m ? n n ? p p ? q q 正不一定等于逆正不一定等于逆不一定不一定不一定不一定平衡平衡平衡平衡小結(jié)小結(jié): :判別化學(xué)平衡形狀的方法判別化學(xué)平衡形狀的方法mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 能否平衡能否平衡壓強壓強當(dāng)當(dāng)m+np+qm+np+q時，總壓力一定其它條件一定時，總壓力一定其它條件一定當(dāng)當(dāng)m+n=p+qm+n=p+q時，總壓力一定其它條件一定時，總壓力一定其它條件一定混合氣混合氣體的平體的平均均M M當(dāng)當(dāng) m + n p + q m + n p + q 時