第三節(jié)化學平衡狀態(tài)

第三節(jié)化學平衡狀態(tài)第1頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1．了解化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念、特點。2．了解化學平衡建立的過程。3．理解化學平衡的特征。4．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。

第2頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月篤學一化學平衡狀態(tài)1.可逆反應在

下，既能向

方向進行又能向

方向進行的反應。在可逆反應的表述中，約定采用“

”代替反應方程式中的===，把從左向右的過程稱作

，從右向左的過程稱為

。相同條件正反應逆反應正反應逆反應第3頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2．化學平衡的建立例如在一定條件下，把1molN2和3molH2充入某密閉容器中：第4頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3．化學平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率

，反應體系中所有參加反應的物質的

或

保持

的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)，簡稱為化學平衡。4．化學平衡的特征化學平衡的特征可以概括為逆、等、動、定、變，即：(1)研究的對象是

反應。(2)化學平衡的條件是v(正)和v(逆)

。(3)化學平衡是一種

平衡，此時反應并未停止。(4)當可逆反應達到平衡時，各組分的質量(或濃度)為一

。(5)若外界條件改變，平衡可能發(fā)生

，并在新條件下建立新的平衡。相等物質的量濃度恒定可逆相等動態(tài)定值改變第5頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月篤學二影響化學平衡移動的因素1.化學平衡狀態(tài)的移動通過改變反應條件(溫度、

、氣體反應的

)，而使平衡狀態(tài)

的現(xiàn)象，叫化學平衡狀態(tài)的移動，簡稱

。2．影響化學平衡移動的因素(1)濃度的影響

反應物濃度或

生成物濃度，平衡向正反應方向移動；

反應物濃度或

生成物濃度，平衡向逆反應方向移動。濃度壓強發(fā)生變化平衡移動增大減小減小減小第6頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)溫度的影響其他條件不變時，升高溫度，平衡向著

反應方向移動；降低溫度，平衡向著

反應方向移動。(3)壓強的影響其他條件不變時，增大壓強，會使平衡向著

的方向移動；減小壓強，會使平衡向著

的方向移動。(4)催化劑由于催化劑能夠

地改變正、逆反應速率，因此它對化學平衡的移動

影響，但是使用催化劑，能改變反應到達平衡所需的

。吸熱放熱氣體體積縮小氣體體積增大同等程度沒有時間第7頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3．勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一(如：

、

以及

)，平衡就會向著

的方向移動。提示根據(jù)可逆反應的特點及化學平衡移動可知18O可能存在于SO2、O2及SO3中。溫度壓強參加反應的化學物質的濃度能夠減弱這種改變第8頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月【慎思2】

將一定量的N2、H2充入某密閉容器中達到化學平衡，試畫出該過程的v-t圖像。提示此過程可用v-t圖像表示第9頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月提示③④⑦⑨第10頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月提示因為C(s)的濃度為一常數(shù)，故增加其用量，化學反應速率不變，平衡不發(fā)生移動；若增加H2O(g)的量，則H2O(g)的濃度增大，使v(正)＞v(逆)，平衡向正反應方向移動。第11頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月【慎思5】

對于任何一個化學平衡體系，采取以下措施，一定會使平衡發(fā)生移動的是(

)。A．加入一種反應物B．增大體系的壓強C．升高溫度D．使用催化劑解析當一個平衡體系中有固體存在時，增大固體的量(注意區(qū)別于增大固體的接觸面積)不會引起反應速率的變化，平衡不移動；對于一個反應前后氣體物質的量不變的可逆反應，壓強的變化不會引起平衡的移動；升高溫度，化學平衡一定發(fā)生移動，因為任何化學反應都伴隨著能量的變化(吸熱或放熱)；使用催化劑可以同等程度地改變正、逆反應速率，所以化學平衡不移動。答案C第12頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1．判斷依據(jù)(1)v(正)＝v(逆)(2)反應混合物中各組分的百分含量保持不變?？赡娣磻邆溥@兩個依據(jù)之一(同時另一條件肯定也滿足)，則就達到了化學平衡狀態(tài)，否則就沒達到。第13頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2．判斷方法第14頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月正、逆反應速率的關系①在單位時間內消耗了mmolA的同時也生成了mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在單位時間內消耗了nmolB的同時也消耗了pmolC，即v(正)＝v(逆)平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)(平衡與否該式都成立)不一定平衡④在單位時間內生成了nmolB的同時消耗了qmolD，均指v(逆)不一定平衡壓強①m＋n≠p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)平衡②m＋n＝p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡第15頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月答案A第18頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)從化學平衡的本質判斷可逆反應是否達到化學平衡時，必須同時表明正反應速率和逆反應速率，且保證v(正)＝v(逆)。(2)從化學平衡的特征判斷可逆反應是否達到化學平衡時，要特別注意外界條件的限制及反應本身的特點，如“恒溫、恒容”“體積可變”“體積不變”“全是氣體參加”等。第19頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月解析答案D第21頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月這類圖像的分析方法是“定一議二”，當有多條曲線及兩個以上條件時，要固定其中一個條件，分析其他條件之間的關系，必要時，作一輔助線分析。第23頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)“先拐先平，數(shù)值大”原則在化學平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高(如圖A)或表示的壓強較大(如圖B)。圖A表示T2＞T1，正反應是放熱反應。圖B表示p1＜p2，A是反應物，正反應為氣體總體積縮小的反應，即a＋b＞c。第24頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月下列有關說法正確的是(

)。A．x＝2，反應開始2min內，v(B)＝0.1mol·L－1·min－1B．t1時改變的條件是降溫，平衡逆向移動C．t2時改變的條件可能是增大c(C)，平衡時B的物質的量分數(shù)增大D．t3時可能是減小壓強，平衡不移動；t4時可能是使用催化劑，c(B)不變第29頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月答案D第30頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月解答圖像問題的方法技巧(1)不管是速率圖像還是平衡圖像，都要搞清縱、橫坐標的含義，都要與化學原理相聯(lián)系，特別是與平衡移動原理相聯(lián)系。(2)三步分析法：一看反應速率是增大還是減??；二看v(正)、v(逆)的相對大??；三看化學平衡移動的方向。(3)四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉折點；看曲線的終點。

第31頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月解析隨著溫度的升高，化學平衡應向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移動，所以生成物C的體積分數(shù)減小，反應物的含量增大，反應物的轉化率減小。增大體系的壓強，由于反應的兩邊都是氣態(tài)物質，所以正反應和逆反應的速率都增大。而加入催化劑，只能加快反應速率，縮短達到平衡的時間，不能使平衡移動，所以達到平衡后，各組分的濃度及體積分數(shù)應該不變。答案A第33頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗探究六外界因素對化學平衡移動的影響【實驗目的】濃度、溫度對化學平衡移動的影響【實驗儀器】試管、膠頭滴管、燒杯、裝有NO2氣體的連通燒瓶【實驗藥品】0．005mol·L－1FeCl3溶液、飽和FeCl3溶液、0.01mol·L－1KSCN溶液、1mol·L－1KSCN溶液、0.01mol·L－1NaOH溶液。第34頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月B．FeCl3＋3KSCN

Fe(SCN)3＋3KCl其中，A適合于研究________對平衡的影響，B適合于研究________對平衡的影響。(填字母：a.濃度、b.溫度、c.壓強)②研究方法：采用控制其他因素不變，改變其中一個因素的方法，并進行對比實驗。第35頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)單一因素對化學平衡移動影響的實驗研究：①濃度實驗原理Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3(紅色)步驟1向盛有5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液的試管中加入5mL0.01mol·L－1KSCN溶液，將溶液分別置于兩個試管中現(xiàn)象溶液顯紅色步驟2向其中一支試管滴加飽和FeCl3溶液4滴，振蕩向另一支試管中滴加1mol·L－1KSCN溶液4滴現(xiàn)象溶液紅色加深溶液紅色加深步驟3滴加0.01mol·L－1NaOH溶液3～4滴現(xiàn)象實驗結論第36頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月②溫度第37頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月解析(1)化學平衡狀態(tài)的本質是正、逆反應速率相等，是反應混合物中各組分的含量保持不變。如果改變了外界條件，使正、逆反應速率不再相等，平衡就發(fā)生了移動。(2)反應A中NO2為紅棕色，N2O4為無色，非常容易借助顏色的變化來研究溫度以及壓強對平衡的影響；而B為溶液中進行的反應，適合研究濃度對平衡的影響。第38頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)①加入濃FeCl3溶液后，平衡正向移動，使Fe(SCN)3濃度增大，紅色加深；加入濃KSCN溶液后，平衡同樣向正反應方向移動，引起混合物顏色加深；加入NaOH固體后，與FeCl3反應，引起平衡逆向移動，顏色變淺。②由于該反應放熱，放入熱水中的球內由于平衡逆向移動，引起NO2濃度增大，顏色加深；反之，放入冷水中的球內顏色變淺。(4)由此可以得出勒夏特列原理。第39頁，課件