
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文檔簡介
我們知道在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的計量關(guān)系進(jìn)行反應(yīng)的,那么,一個化學(xué)反應(yīng)在實際進(jìn)行時,反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢?分析與討論整理ppt可是后來發(fā)現(xiàn)用這個高爐煉鐵,所排出的高、爐氣中CO的含量并沒有減少,你知道為什么嗎?科學(xué)史話煉鐵高爐尾氣之謎加高
17世紀(jì)后期,人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的CO,作為工業(yè)革命發(fā)源地的英國有些工程師認(rèn)為----這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不長所造成的,于是在英國耗費(fèi)了大量資金建造了一個高大的煉鐵高爐(如圖),以增加CO和鐵礦石的接觸時間。整理ppt
科學(xué)研究表明,很多化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行時都具有可逆性,即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)在同時進(jìn)行,只是可逆的程度有所不同并且差異很大而已。N2+3H22NH3高溫高壓催化劑例如:有些化學(xué)反應(yīng)逆向反應(yīng)進(jìn)行的程度很小因而可以忽略,把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng),用“=”號表示。例如:Ba2++SO42-
=BaSO4↓H++OH-
=H2O整理ppt一、可逆反應(yīng)⒈概念:
在下,既能向
方向進(jìn)行,同時又能向方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng),用“”號表示。同一條件正反應(yīng)逆反應(yīng)N2+3H22NH3高溫高壓催化劑正反應(yīng)ν正逆反應(yīng)
ν逆消耗N2、H2和生成NH3的反應(yīng)均可用于表示正反應(yīng)生成N2、H2和消耗NH3(NH3分解)的反應(yīng)均可用于表示逆反應(yīng)整理pptH2+I22HI△2SO2+O22SO3催化劑高溫整理ppt⒉特征:⑴同時性⑵同條件⑶可逆性
可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,得到的總是反應(yīng)物與生成物組成的混合物共存于同一體系中,即可逆反應(yīng)有一定的限度??赡娣磻?yīng)“不為0”原則⑷普遍性能量類型的轉(zhuǎn)化互逆若正反應(yīng)放熱,則逆反應(yīng)吸熱。整理ppt⒈對于可逆反應(yīng),在混合氣體中充入一定量的18O2,足夠長時間后,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2SO2+O22SO3催化劑高溫整理ppt飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎?
蔗糖分子離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等時,
蔗糖的溶解達(dá)最大程度,達(dá)到溶解平衡,即形成了飽和溶液。溶解平衡是一種動態(tài)平衡(溶解速率=結(jié)晶速率≠0)ν溶解=ν結(jié)晶濃度、m晶體不變實驗:探索蔗糖的溶解平衡整理pptν正(CO)消耗ν逆(CO)生成時間在容積為1L的密閉容器里,加入0.01molCO和0.01molH2O(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng):速率進(jìn)行到一定程度,總有那么一刻,……CO+H2O
CO2+H2ν正=ν逆整理pptν正(CO)消耗ν逆(CO)生成時間在容積為1L的密閉容器里,加入0.01molCO和0.01molH2O(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng):速率ν正=ν逆
這時,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量,……c(CO)、c(H2O)、c(CO2)、c(H2)不再改變CO+H2O
CO2+H2整理pptν正(CO)消耗ν逆(CO)生成時間在容積為1L的密閉容器里,加入0.01molCO和0.01molH2O(g),一定條件下發(fā)生反應(yīng):速率ν正=ν逆c(CO)、c(H2O)、c(CO2)、c(H2)不再改變CO+H2O
CO2+H2
雖然反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行,但是這四種物質(zhì)的濃度均保持不變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。整理ppt⒈定義二、反應(yīng)進(jìn)行的限度——化學(xué)平衡狀態(tài)
在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變(達(dá)到一種表面靜止)的狀態(tài),稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡稱化學(xué)平衡。
化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到或完成的最大程度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。整理ppt⒉適用對象(前提條件):可逆反應(yīng)⒊實質(zhì):v(正)=
v(逆)
≠0⒋主要特征:⑴逆:研究對象---可逆反應(yīng)⑵等:v(正)=v(逆)----同一物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率(針對同一參照物)本質(zhì)⑶動:動態(tài)平衡(v(正)=
v(逆)
≠0)⑷定:反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變(一定)------外在標(biāo)志,各組分的含量保持不變。表面現(xiàn)象整理ppt⑸變:當(dāng)條件發(fā)生變化時,反應(yīng)所能達(dá)到的限度隨之發(fā)生變化。原有的化學(xué)平衡被破壞,直至在新的條件下建立新的平衡為止。
改變反應(yīng)條件可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度。所以,化學(xué)平衡是一定條件下的平衡。整理ppt⑴1mol3mol0mol⑵0.5mol1mol0mol+0.5mol+2mol⑶0mol0mol2mol⑹同:化學(xué)平衡的建立只與條件有關(guān),與途徑無關(guān)。條件相同,不管采取何種方式和途徑進(jìn)行,①無論反應(yīng)從什么方向開始②是一次投料還是分幾次投料,只要起始濃度相當(dāng),最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。N2+3H22NH3高溫高壓催化劑補(bǔ)充知識整理ppt以xA(g)+yB(g)
zC(g)為例,分析化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志:⑴直接:①速率標(biāo)志:v(正)
=
v(逆)②含量標(biāo)志:各組分的含量濃度保持不變速率等⒌化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:※同一種物質(zhì):
該物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率※不同的物質(zhì):速率之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率。含量定兩個方向同等異比巧記整理ppt⑥平衡體系的顏色保持不變。⑵間接:
所表述的內(nèi)容并非直接而是間接反映“等”和“定”的意義(體系中的某些物理量保持不變)。⑦某化學(xué)鍵的斷裂速率和生成速率相等。2NO2
N2O4⑤絕熱的恒容反應(yīng)體系的溫度保持不變。④產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變;③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變;②體系中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變;①體系中各組分的質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變;整理ppt④氣體的密度不再發(fā)生改變(恒容密閉容器);
指所表述的內(nèi)容并不能適用所有反應(yīng),只有在某些特定的情況下才能適用。③氣體的總壓強(qiáng)保持不變(恒容密閉容器);②體系中氣體物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量、平均摩爾質(zhì)量保持不變;①反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的總質(zhì)量、總體積、總物質(zhì)的量、分子數(shù)保持不變;⑶“特殊”特征:CO+H2O
CO2+H22SO2+O22SO3催化劑高溫要根據(jù)具體反應(yīng)具體分析是否達(dá)到平衡狀態(tài)整理ppt假定反應(yīng)向右進(jìn)行01分析物理量A是否改變02分析思路物理量A要變03物理量A不變03若A不變,達(dá)到平衡04若A不變,不能說明達(dá)到平衡04變變定巧記
看其在反應(yīng)過程中變不變,如果是變化的,則當(dāng)其一定就是達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志.整理ppt⒈在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)
2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.C的生成速率與C分解的速率相等
B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化
D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC整理ppt⒉下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3
已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成
B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成AC整理ppt⒊下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是()
A.反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化B.
P和S的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B整理ppt知識總結(jié)整理pptν正ν逆時間速率ν正=ν逆
一定條件下處于化學(xué)平衡的可逆反應(yīng),當(dāng)外界條件發(fā)生改變時,平衡狀態(tài)是否會發(fā)生變化呢?交與考思流整理ppt條件改變平衡移動
平衡被破壞新平衡一定條件下建立的平衡化學(xué)平衡是一定條件下的平衡,當(dāng)條件發(fā)生變化導(dǎo)致v(正)≠
v(逆)時,原有的化學(xué)平衡就被破壞,直至在新的條件下建立新的平衡為止。
整理ppt可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。⒊平衡移動的標(biāo)志:⑴反應(yīng)混合物中各組分的百分含量發(fā)生改變
⑵v正≠v逆⒈定義:⒉研究對象:已建立平衡狀態(tài)的體系【提出假設(shè)】影響化學(xué)平衡的主要因素是……三、化學(xué)平衡的移動整理ppt濃度溫度壓強(qiáng)催化劑【回憶】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件主要有哪些?化學(xué)反應(yīng)速率整理ppt⒋影響化學(xué)平衡的因素探究濃度對化學(xué)平衡移動的影響
實驗2-5整理ppt交流?思考根據(jù)現(xiàn)象,思考討論以下問題:滴加5-15滴濃硫酸滴加5-15滴NaOH溶液⑴濃度對化學(xué)平衡移動的影響:實驗現(xiàn)象整理ppt加入濃硫酸c(H+)增大增大生成物濃度⒈化學(xué)平衡有無變化?如何判斷?
⒉溶液顏色改變說明什么問題?c(Cr2O72-)增大平衡向逆反應(yīng)方向移動加入濃硫酸反應(yīng)向著生成Cr2O72-的方向進(jìn)行Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
橙色
黃色整理pptc(CrO42-)增大加入NaOHc(H+)減小減小生成物濃度加入NaOH反應(yīng)向著生成CrO42-的方向進(jìn)行Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
橙色
黃色平衡向正反應(yīng)方向移動整理ppt探究濃度對化學(xué)平衡移動的影響
實驗2-6整理ppt編號12步驟1滴加飽和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN溶液現(xiàn)象步驟2滴加氫氧化鈉溶液滴加氫氧化鈉溶液現(xiàn)象結(jié)論溶液顏色變深溶液顏色變深溶液顏色變淺溶液顏色變淺實驗原理交流?思考根據(jù)現(xiàn)象,思考討論以下問題:Fe3++
3SCN-
Fe(SCN)3(紅色)實驗現(xiàn)象整理ppt顏色加深加入FeCl3c(Fe3+)增大平衡向正反應(yīng)方向移動增大反應(yīng)物濃度加入KSCN⒈化學(xué)平衡有無變化?⒉溶液顏色加深和變淺說明什么問題?c(Fe(SCN)3)增大顏色加深c(Fe(SCN)3)增大c(SCN-)增大增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動加入FeCl3反應(yīng)向著生成Fe(SCN)3的方向進(jìn)行加入KSCN反應(yīng)向著生成Fe(SCN)3的方向進(jìn)行Fe3++
3SCN-
Fe(SCN)3(紅色)整理pptv'正=v'逆v'逆v'正v正=v逆v正v逆0t1t2t3t(s)Vmol/(L.S)平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ速率-時間關(guān)系圖:增大反應(yīng)物的濃度,原因分析增大反應(yīng)物的濃度,
v正
>v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動;整理ppt濃度對平衡的影響化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動v(逆)vv(正)tV(正)=V(逆)0t1①增大反應(yīng)物濃度t2v(正)v(逆)V(正)=V(逆)t3②減小生成物濃度t2v(正)v(逆)V(正)=V(逆)t30vtv(正)v(逆)V(正)=V(逆)t1速率-時間關(guān)系圖:整理ppt濃度對平衡的影響化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動v(逆)vv(正)tV(正)=V(逆)0t1②增大生成物濃度t2v(逆)v(正)V(正)=V(逆)t3①減小反應(yīng)物濃度t2v(逆)v(正)V(正)=V(逆)t30vtv(正)v(逆)V(正)=V(逆)t1速率-時間關(guān)系圖:整理ppt例如:在二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的過程中,應(yīng)該怎樣通過改變濃度的方法來提高該反應(yīng)的程度?
⒈結(jié)論:在工業(yè)生產(chǎn)中適當(dāng)增大廉價的反應(yīng)物的濃度,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,從而提高價格較高的原料的轉(zhuǎn)化率,以降低生產(chǎn)成本。⒉意義:整理ppt③反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增大一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。②只要是增大濃度,不論增大的是反應(yīng)物的濃度,還是生成物的濃度,新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率;減小濃度,新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率。④反應(yīng)物只有一種時,增大反應(yīng)物的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率不一定提高。①改變固體或純液體的量對V正、V逆的大小沒有影響,所以化學(xué)平衡不移動。---對氣體、溶液適用。注意:整理ppt⑵壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響:氣體實驗數(shù)據(jù):壓強(qiáng)(MPaH3%2.09.216.435.553.669.4
NH3的百分含量隨著壓強(qiáng)的增大而增大,即增大壓強(qiáng),反應(yīng)向著生成NH3的方向進(jìn)行。增大壓強(qiáng),平衡向著氣體體積減小的方向移動。N2+3H22NH3高溫高壓催化劑整理pptv正
=v逆v(增大)v(減小)v正=v逆v正v逆0t1t2t3
t(s)v平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ增壓速率-時間關(guān)系圖:原因分析aA(g)
+bB(g)
cC(g)a+b>c增大壓強(qiáng),平衡向著氣體體積減小的方向移動。整理pptv正
=v逆v(增大)v(減小)v正=v逆v正v逆0t1t2t3
t(s)v平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ減壓速率-時間關(guān)系圖:原因分析aA(g)
+bB(g)
cC(g)a+b>c減小壓強(qiáng),平衡向著氣體體積增大的方向移動。整理ppt體積縮?。杭礆怏w分子數(shù)目減少體積增大:即氣體分子數(shù)目增多說明:反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生改變的反應(yīng)。⒈前提條件:
對于反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng),在其它條件不變時,增大壓強(qiáng),會使化學(xué)平衡向著氣體體積的方向移動,減小壓強(qiáng),會使化學(xué)平衡向著氣體體積的方向移動。縮小增大⒉結(jié)論:整理pptV(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V'正=V'逆t2對于反應(yīng)H2O(g)+CO
H2+CO2
,如果增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動?交流?思考⑴保持體積不變:充入惰性氣體,平衡不移動。⑵保持壓強(qiáng)不變:充入惰性氣體,體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的方向移動。增大壓強(qiáng)整理ppt探究溫度對化學(xué)平衡移動的影響實驗2-7⑶溫度對化學(xué)平衡的影響整理ppt升溫顏色加深c(NO2)增大c(NO2)增大升溫2NO2
N2O4△H=-56.9KJ/mol平衡向吸熱反應(yīng)方向移動整理ppt降溫顏色變淺c(N2O4)增大c(N2O4)增大降溫2NO2
N2O4△H=-56.9KJ/mol平衡向放熱反應(yīng)方向移動整理pptv正
=v逆v(放熱)v(吸熱)v正=v逆v正v逆0t1t2t3
t(s)v平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ升溫速率-時間關(guān)系圖:原因分析升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。2NO2
N2O4△H=-56.9KJ/mol(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))整理pptv正
=v逆v(放熱)v(吸熱)v正=v逆v正v逆0t1t2t3
t(s)v平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ降溫速率-時間關(guān)系圖:原因分析降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。2NO2
N2O4△H=-56.9KJ/mol(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))整理ppt結(jié)論:注意:
在其它條件不變的情況下,升高溫度,不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大,但吸熱反應(yīng)增大的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增大的倍數(shù),故平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動。整理pptV(molL-1S-1)0t2T(s)V正=V逆⑷催化劑對化學(xué)平衡的影響加入催化劑
催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動;不能改變反應(yīng)混合物含量;但可以改變達(dá)到平衡的時間
可見,要引起化學(xué)平衡的移動,必須是由于外界條件的改變而引起V正≠
V逆。
含量tt1t2V'正=V'逆結(jié)論:整理ppt化學(xué)平衡移動方向的速率判斷:①若外界條件變化引起v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動②若外界條件變化引起v正<
v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動③若外界條件變化引起v正=
v逆:平衡未被破壞,平衡不移動化學(xué)平衡總往反應(yīng)速率大的方向移動結(jié)論:整理ppt科學(xué)史話
1900年,化學(xué)家勒沙特列通過計算,認(rèn)為N2、H2在高壓條件下可直接生成氨,接著用實驗來驗證。但實驗過程中發(fā)生了爆炸,他沒調(diào)查事故原因,覺得這實驗有危險,放棄了研究。勒沙特列的合成氨實驗就這樣夭折了。整理ppt早在1888年,法國科學(xué)家勒夏特列就發(fā)現(xiàn)了這其中的規(guī)律,并總結(jié)出著名的勒夏特列原理,也叫化學(xué)平衡移動原理:平衡移動原理
如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。⒈平衡移動的本質(zhì):化學(xué)平衡為動態(tài)平衡,條件改變造成V正≠
V逆⒉平衡移動原理(勒沙特列原理):整理ppt注意:1.勒夏特列原理的適用范圍2.對“減弱這種改變”的正確理解⒊平衡移動原理只能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立平衡所需的時間。
只適用于已達(dá)平衡的體系,對所有的動態(tài)平衡都適用。⑴定性角度:用于判斷平衡移動的方向。平衡移動方向與條件改變方向相反。⑵定量角度:平衡移動后結(jié)果變化的方向不變,但程度減小?!皽p弱”并不是“完全消除”這種改變,更不是“扭轉(zhuǎn)”。整理pptB⒈已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是()①生成物的百分含量一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增加③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大④反應(yīng)物濃度一定降低⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率⑥使用了合適的催化劑
A.①②
B.②⑤
C.③⑤
D.④⑥整理pptA.m+n>p
B.A的轉(zhuǎn)化率降低C.平衡向正反應(yīng)方向移動D.C的體積分?jǐn)?shù)增加⒉一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):mA(g)+nB(g)
pC(g),達(dá)到平衡后,溫度不變,將氣體體積縮小到原來的1/2,達(dá)到新平衡時,C的濃度為原來的1.8倍,則下列說法正確的是()
B整理ppt3.在一個不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g);△H<0x(g)+3y(g)2z(g);△H>0進(jìn)行先關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功),下列敘述錯誤的是()A.等壓使,通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時,通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時,通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大A整理ppt專題化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像
解圖像題離不開讀圖、析圖和解答。讀圖是解題的基礎(chǔ),析圖是關(guān)鍵,解答是目的。整理ppt⑴面:圖像形狀,橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義(無論是反應(yīng)速率圖像還是平衡圖像)?!锝鈭D象題三步曲:一看、二想、三判斷⒈“一看”——看圖像⑵線:弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。⑶點:弄清曲線上點的含義,抓住四點(起點、終點、交點、拐點)。
⑷是否需要作輔助線(等溫線、等壓線)。⑸看量的變化:⑵“二想”——想規(guī)律
與化學(xué)原理相聯(lián)系,聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。⑶“三判斷”——通過對比分析,作出正確判斷。
根據(jù)圖像中體現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律進(jìn)行對比分析,作出符合題目要求的判斷。整理ppt二維圖象物質(zhì)的量(濃度)—時間像2mintn/moLCAB看起點和終點
此類圖像揭示了體系中某組分濃度在反應(yīng)過程中的變化情況,應(yīng)注意各組分曲線的拐點,要看清平衡時反應(yīng)物的消耗量和生成物的增加量,并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷。整理ppt
從反應(yīng)開始到平衡時,該反應(yīng)物實際減小的濃度對于一般的可逆反應(yīng)mA+nB
pC+qD速率—時間圖二維圖象整理ppt速率—時間圖對于一般的可逆反應(yīng)mA+nB
pC+qDtvv正v逆t1t2一點連續(xù)、一點突躍是濃度變化對平衡影響的特征突躍連續(xù)二維圖象
此類圖像揭示了反應(yīng)速率隨時間變化的規(guī)律,應(yīng)抓住曲線的變化趨勢,注意看清曲線是連續(xù)的、還是跳躍的,并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷。整理ppt速率—時間圖v正=v逆t1
tv對于一般的可逆反應(yīng)mA+nB
pC+qDt1t2tvv逆v正突躍二維圖象整理pptV正V逆V溫度速率—壓強(qiáng)(或溫度)圖2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)△H>0壓強(qiáng)VV正V逆二維圖象平衡點平衡點整理ppt三維圖象轉(zhuǎn)化率(含量)—溫度(壓強(qiáng))—時間圖N2+3H22NH3ΔH=-92.3kJ/mol
此類圖像反映了體系中某組分含量在不同溫度(或壓強(qiáng))下隨時間的變化趨勢。應(yīng)看清各曲線拐點出現(xiàn)的先后,先出現(xiàn)拐點的曲線先達(dá)到平衡,該變化的溫度高(壓強(qiáng)大)。先拐先平數(shù)字大整理ppttα(A)T1T2tT1T2A%轉(zhuǎn)化率(含量)—溫度(壓強(qiáng))—時間圖三維圖象⒈先從拐點向橫軸作垂線:
先拐先平,溫度、壓強(qiáng)高。⒉再從拐點向縱軸作垂線:①分析溫度、壓強(qiáng)升高時,轉(zhuǎn)化率或含量的變化,②判斷平衡移動的方向,從而確定反應(yīng)的熱效應(yīng)或物質(zhì)計量數(shù)。解題思路:整理ppt三維圖象轉(zhuǎn)化率(含量)
—溫度—壓強(qiáng)圖像N2+3H22NH3ΔH=-92.3kJ/mol■定一議二
圖像中有三個量時,先確定橫坐標(biāo)不變,再討論縱坐標(biāo)和變量兩個量的關(guān)系。整理ppt判斷:A轉(zhuǎn)化率溫度01.01×107Pa1.01×106Pa1.01×105PaTm+n
p+q>Q
0等溫線<豎直做垂線轉(zhuǎn)化率(含量)
—壓強(qiáng)
—溫度圖像三維圖象mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)ΔH=QkJ/mol
整理ppt四維圖象含量—壓強(qiáng)、溫度—時間圖mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)ΔH=QkJ/mol
tB%T2P2T1P2T1P1
此類圖像反映了體系中某組分含量隨溫度、壓強(qiáng)改變而變化的情況。由于圖像中涉及到多因素的改變,應(yīng)先確定其中一個量不變,再討論其他量的變化關(guān)系。定一議二整理ppttB%T2P2T1P2T1P1◥判斷壓強(qiáng)高低:
P1____P2m+n____p+q判斷溫度高低:T1___T2
正反應(yīng)____熱<><吸加壓tB%T2P2T1
P2T1P1升溫四維圖象含量—壓強(qiáng)、溫度—時間圖mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)ΔH=QkJ/mol
整理ppt六、其它:Tvv逆v正T1T2?
正反應(yīng)吸熱Tvv正v逆?
正反應(yīng)吸熱TC%450℃?
正反應(yīng)放熱PA%P1?
m+n<p+q對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)整理ppt例5.下圖是在其它條件一定時,反應(yīng)
中NO的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標(biāo)有A、B、C、D4點,其中表示未達(dá)平衡狀態(tài)且V正>V逆的點是
。0ABCDTNO轉(zhuǎn)化率濃度(含量等)-壓強(qiáng)(溫度等)圖2NO+O2
2NO2
△H<0
整理ppt已知:mM(s)+nN(g)pQ(g);△H<0。在一定溫度下平衡時N%與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖,下列有關(guān)敘述正確的是A.A點時混合物的V正>V逆B.A點比B點反應(yīng)速率快C.n>pD.m+n>p整理ppt
在工業(yè)生產(chǎn)中,人們經(jīng)常會遇到各種各樣的可逆反應(yīng),如合成氨、接觸法制硫酸等等??赡娣磻?yīng)具有一定的限度,而反應(yīng)限度的大小對于工業(yè)生產(chǎn)有著直接的影響,如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢?整理ppt
當(dāng)一個可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,反應(yīng)物和生成物的濃度之間有沒有關(guān)系?有什么樣的關(guān)系?交與考思流整理ppt
請同學(xué)們閱讀教材P28—P29表中的數(shù)據(jù)回答下列問題。整理ppt⒈一定溫度下達(dá)到平衡時,的數(shù)值有什么特點?⒉的結(jié)果與起始濃度的大小以及建立平衡的途徑有無關(guān)系⒊表達(dá)式中的冪與化學(xué)計量數(shù)之間有何關(guān)聯(lián)?⒊整理ppt
在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也無論起始濃度的大小,最后都能達(dá)到化學(xué)平衡。冪之積---以濃度為底數(shù)、化學(xué)計量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積
達(dá)到平衡時,盡管每種物質(zhì)的濃度在各個體系中并不一致,但生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)。整理ppt
在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)),用K表示。二、化學(xué)平衡常數(shù)⒈概念:
化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。整理ppt
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
K
=其中c為各組分達(dá)到平衡狀態(tài)時的濃度⒉數(shù)學(xué)表達(dá)式:對于一般的可逆反應(yīng)mA+nB
pC+qD⒊單位:
K只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān),與平衡建立的途徑無關(guān)。⒋特點:單位為(mol·L-1)n(沒有固定單位)整理ppt×100%=該反應(yīng)物的起始濃度-該反應(yīng)物的平衡濃度該反應(yīng)物的起始濃度⒌意義:教材P29一般當(dāng)K>105時,該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全,K<10-5時則認(rèn)為該反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全)
化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它表示在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時該反應(yīng)進(jìn)行的程度(反應(yīng)的限度)。整理ppt⑵平衡常數(shù)只表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,不表示反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度(即速率大,K值不一定大)。注意事項:⑴必須指明溫度,反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài)。整理pptCr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡常數(shù)表達(dá)式中,⒈寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,想一想書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時需要注意什么問題?整理ppt⑶固體、純液體不寫在平衡常數(shù)表達(dá)式中,只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。
一定溫度下水溶液中的水不能代入表達(dá)式,但非水溶液中的水和氣態(tài)水要代入表達(dá)式。如:Fe3O4(s)+4H2(g)高溫3Fe(s)+4H2O(g)
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
K=
整理pptN2+H2NH3K31232⒉寫出下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式N2+3H22NH3K1高溫高壓催化劑2NH3N2+3H2K2高溫高壓催化劑⑷化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng),可以用不同的化學(xué)方程式來表示,每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)表達(dá)式及相應(yīng)的平衡常數(shù)、相應(yīng)的單位。K1=1/K2=K32整理ppt⑸多重平衡規(guī)則
若干可逆反應(yīng)方程式相加(減),則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)平衡常數(shù)之乘積(商)。2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)
K12NO2(g)
N2O4(g)
K22NO(g)+O2(g)
N2O4(g)
KK=K1K2
例1:整理ppt如某溫度下,可逆反應(yīng)mA+nB
pC+qD平衡常數(shù)為K,若某時刻時,反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下:
化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用⒈利用K值作標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)及不平衡時反應(yīng)進(jìn)行的方向。
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
Q
=濃度商其中c為各組分在任意時刻時的濃度整理pptQ
<K,v正>v逆,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Q
>K,v正<v逆,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
平衡常數(shù)只能大致告訴我們一個可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度,并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間。Q
=K,v正=v逆,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)則:
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
Q
=
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
K=整理ppt⒉利用K值判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)⑴若升高溫度,K值增大,⑵若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);整理ppt⑴利用平衡常數(shù),求平衡時各組分的濃度.教材P29例1⑵利用平衡常數(shù),求平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率.教材P30例2⒊化學(xué)平衡的有關(guān)計算⑴基本模式——“三段式”
運(yùn)用“三段式”進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、平均相對分子質(zhì)量等的計算。⑵基本關(guān)系①反應(yīng)物:平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度
②生成物:平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度
整理ppt⒉如果平衡向正方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定會增大嗎?
不一定。這要看平衡向正反應(yīng)方向移動是由什么條件引起的。如果是通過改變溫度、壓強(qiáng)或減小生成物濃度引起的平衡右移,則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大。如果是向體系中增加某種反應(yīng)物的量,造成平衡向正反應(yīng)方向移動,則轉(zhuǎn)化率的變化要具體分析⒈如果平衡向正方向移動,υ正一定增大嗎?
不一定。因為平衡向正反應(yīng)方向移動的原因是:υ正>υ逆,盡管υ正減小,但只要滿足υ正>υ逆平衡就向正反應(yīng)方向移動。交流?思考整理ppt濃度/mol·L-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時間/sHIH2或I2在425℃時,在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):H2+I22HI,達(dá)到平衡,分別說明下列各圖所示的涵義。由圖中的事實可以說明化學(xué)平衡具有哪些特征?從正反應(yīng)開始從逆反應(yīng)開始1molH2+1molI22molHI相當(dāng)于整理ppt⑴1mol3mol0mol⑵0.5mol1mol0mol+0.5mol+2mol⑶0mol0mol2mol化學(xué)平衡的建立只與條件有關(guān),與途徑無關(guān)。條件相同,不管采取何種方式和途徑進(jìn)行,①無論反應(yīng)從什么方向開始正向開始、逆向開始、從中間某狀態(tài)開始)②是一次投料還是分幾次投料,只要起始濃度相當(dāng),最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。N2+3H22NH3高溫高壓催化劑整理ppt等效平衡
一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下的同一可逆反應(yīng),無論經(jīng)過何種途徑,達(dá)到平衡后,平衡混合物中各組分的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)對應(yīng)相同(但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同),這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。一、等效平衡⒈含義:化學(xué)平衡之整理ppt⒉分類:⑴完全等同——相同組分的百分含量和物質(zhì)的量都相同(等量等比)⑵比例相同——相同組分的百分含量相同、物質(zhì)的量不等(等比不等量)整理ppt⒊等效平衡建立的規(guī)律⑴恒溫恒容
在一定溫度下,一個容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒容下等效平衡建成的條件。探究等效平衡建成的條件(一)ABCD平衡時D的體積分?jǐn)?shù)起始加入2mol1mol00a%003mol1mola%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00b%(a<b)整理ppt①對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),只改變起始加入情況,使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況換算成平衡式左右兩邊同一邊相同反應(yīng)物或生成物,其物質(zhì)的量與原平衡相同,則二平衡等效。ABCD平衡時D的體積分?jǐn)?shù)起始加入2mol1mol00a%003mol1mola%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00b%(a<b)極限轉(zhuǎn)化(一邊倒、投料量相同)產(chǎn)生結(jié)果:各組分百分含量、n、c均相同。等量等效整理ppt2molSO2
1molO22molSO2
1molO22molSO21molO2開始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)4molSO2
2molO2
SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2O2SO3平衡狀態(tài)?恒溫恒容2SO2+O22SO3催化劑高溫整理ppt例1、在一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個一定容積的密閉容器里,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝孩湃鬭=0,b=0,則c=______。
⑵若a=0.5,則b=______c=______。⑶a、b、c必須滿足的一般條件是(用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c)____________、___________________。整理ppt②對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同,則二平衡等效。(投料比相同)例2、在一個固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g),已知加入1molA和2molB,在達(dá)到平衡后生成了amolC(見下表已知項),此時C在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)為x。在相同的實驗條件下,填寫下表中的空白:n(A)始n(B)始n(C)始n(C)平衡平衡時C的體積分?jǐn)?shù)已知1mol2mol0amolx12mol4mol020.5mol0.5amolx32mol6molx等比等效整理ppt⑵恒溫恒壓
在一定溫度下,一個壓強(qiáng)恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒壓下等效平衡建成的條件。探究等效平衡建成的條件(二)ABCD平衡時D的體積分?jǐn)?shù)起始加入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00a%2mol2mol00b%(a≠b)整理ppt⑵恒溫恒壓2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)ABCD平衡時D的體積分?jǐn)?shù)起始加入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00a%2mol2mol00b%(a≠b)
改變起始加入情況,使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì),其物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。產(chǎn)生結(jié)果:各組分百分含量、c均相同,n同比例變化
(一邊倒、投料比相同)等比等效整理ppt例3、在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中,保持一定溫度和壓強(qiáng),進(jìn)行以下反應(yīng):
N2+3H22NH3。已知加入1molN2和4molH2時達(dá)到平衡后生成amolNH3
(見下表“已知”項)。在相同溫度、壓強(qiáng)下,保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。對下列編號①~③的狀態(tài)填寫表中的空白。整理ppt2molSO2
1molO22molSO2
1molO22molSO21molO2開始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)4molSO2
2molO2
SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)恒溫恒壓SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)?2SO2+O22SO3催化劑高溫整理ppt條件等效
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