高中化學(xué)選修4第三節(jié)化學(xué)平衡省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎?wù)n件

第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

第三節(jié)化學(xué)平衡第1課時可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)銅仁市第二中學(xué)1/57一、可逆過程二、可逆反應(yīng)（1）可逆反應(yīng)特點：（2）可逆反應(yīng)實例2/57練習(xí)1、2molSO2和1molO2在一個密閉恒容容器中反應(yīng)（2SO2+O22SO3）一段時間后，以下情況不可能是（）A、SO2為0.8molB、SO2為1.4mol，O2為0.8molC、O2為0.1mol，SO3為1.8molD、SO3為2mol

3/572、一定條件下，在反應(yīng)2SO2+O22SO3達平衡時，SO2、O2、

SO3濃度分別為1.6mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，則O2在反應(yīng)起始時可能濃度范圍是（）

A、0~0.8mol/LB、0.8mol/L~2mol/LC、0~2mol/LD、0~1.2mol/L4/57第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

第三節(jié)化學(xué)平衡第2課時化學(xué)平衡狀態(tài)銅仁市第二中學(xué)5/57

V=1L密閉容器，800℃，1atm,CO+H2OCO2+H2始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.08 0.020.021min0.060.06 0.040.042min0.050.05 0.050.054min0.050.05 0.050.05催化劑高溫6/57一、化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變狀態(tài)。7/57

V=1L密閉容器CO+H2OCO2+H2催化劑高溫二、平衡建立1、只加反應(yīng)物0.1molCO、0.1molH2OV逆Vt●V正●V逆V正＝V逆V正試畫出該反應(yīng)速率與時間圖象8/572、只加生成物0.1molCO2、0.1molH2●●VtV正V逆V逆V正＝V逆V正9/573、既加反應(yīng)物，也加生成物（1）不動（2）向正反應(yīng)（3）向逆反應(yīng)10/57三、化學(xué)平衡特征①動：動態(tài)平衡，反應(yīng)速率不為0。②等：V正=V逆≠0③定：反應(yīng)條件一定,反應(yīng)混合物中各組分濃度一定④變：條件改變，平衡將被破壞。11/57用定義判斷：（1）v正＝v逆了解：①兩個反應(yīng)方向

②對于同一物質(zhì)v正＝v逆，

對于不一樣物質(zhì)v正、v逆成系數(shù)比。（2）反應(yīng)混合物各組分濃度不變。四、到達化學(xué)平衡標志（質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)量、摩爾分數(shù)、體積分數(shù)等保持不變）12/57例1、以反應(yīng)mA(g)+

nB(g)

pC(g)為例，到達平衡標志為：A消耗速率與A生成速率—————A消耗速率與C———速率之比等于———B生成速率與C———速率之比等于———A生成速率與B———速率之比等于———相等消耗m：p生成n：p消耗m：n13/57例2、一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)到達平衡標志是A、單位時間內(nèi)生成nmolA2同時生成nmolABB、單位時間內(nèi)生成2nmolAB同時生成nmolB2C、單位時間內(nèi)生成nmolA2

同時生成nmolB2D、單位時間內(nèi)生成nmolA2

同時消耗nmolB2√√14/57例3、一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3到達平衡標志是A、一個N≡N鍵斷裂同時，有三個H－H鍵形成B、一個N≡N鍵斷裂同時，有三個H－H鍵斷裂C、一個N≡N鍵斷裂同時，有六個N－H鍵斷裂D、一個N≡N鍵斷裂同時，有六個N－H鍵形成√√15/57例4、一定條件下，在密閉恒容容器中發(fā)生反應(yīng)

2NO2N2O4到達平衡標志是A、體系溫度不變時。B、N2O4密度不再改變時。C、混合氣體顏色深淺度不變時。D、容器壓強不再改變時。E、混合氣體密度不再改變時?！獭獭獭?6/57（3）體系溫度不變時。

（4）混合氣體顏色深淺度不變時。前提：（單向向正或逆反應(yīng)方向時）由改變不變（５）混合氣體壓強不變時。

（６）混合氣體密度不變時。（７）混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變時。（８）混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變時。以上4個條件要由改變不變（才能判斷達平衡）17/57課堂練習(xí)：

【１】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)到達平衡標志是（）A.

C生成速率與C分解速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生3nmolBC.

A、B、C濃度不再改變D.

A、B、C分子數(shù)比為1:3:2AC18/57【2】以下說法中能夠充分說明反應(yīng):P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫下已達平衡狀態(tài)是（）反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間改變B.

P和S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)量不隨時間而改變B19/57

【3】在一定溫度下恒容容器中,當(dāng)以下物理量不再發(fā)生改變時,表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)是()A.混合氣體壓強B.混合氣體密度C.B物質(zhì)量濃度D.氣體總物質(zhì)量BC20/57【4】在一定溫度下,以下敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)到達平衡標志是①C生成速率與C分解速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C濃度不再改變④A、B、C分壓強不再改變⑤混合氣體總壓強不再改變⑥混合氣體物質(zhì)量不再改變⑦A、B、C、D分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑦B.②⑤⑦C.①③④⑦D.②⑤⑥⑦(

A

)21/57第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

第三節(jié)化學(xué)平衡第3課時影響化學(xué)平衡狀態(tài)原因銅仁市第二中學(xué)22/571、影響反應(yīng)速率原因有哪些？主要有6點：濃度、溫度、壓強、催化劑、增大接觸面積、形成原電池等?；叵?、改變以上原因化學(xué)平衡狀態(tài)都會移動嗎？3、影響化學(xué)平衡狀態(tài)原因有哪些？23/57一、化學(xué)平衡移動歸納：化學(xué)平衡研究對象是——————，化學(xué)平衡是有條件限制————平衡，只有在————————時才能保持平衡。當(dāng)外界條件（濃度、溫度、壓強）改變時，化學(xué)平衡會被————，反應(yīng)混合物里各組分含量不停

，因為條件改變對正逆反應(yīng)速率影響不一樣，致使v正——v逆，然后在新條件下建立

?？赡娣磻?yīng)動態(tài)條件一定破壞發(fā)生改變新平衡≠改變外界條件，化學(xué)平衡狀態(tài)怎樣改變？（即怎樣移動）24/57一定條件下化學(xué)平衡v正＝v逆，反應(yīng)混合物中各組分含量恒定條件改變反應(yīng)速率改變，且改變量不一樣非平衡狀態(tài)平衡被破壞

v正≠v逆，反應(yīng)混合物中各組分含量不停改變一定時間后新條件下新化學(xué)平衡v'正＝v'逆，反應(yīng)混合物中各組分含量恒定平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ化學(xué)平衡移動25/57二、影響化學(xué)平衡原因1、濃度對化學(xué)平衡影響【試驗2－6】

Fe3++3SCN-Fe（SCN）3因素增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度步驟滴加4滴飽和FeCl3溶液滴加3~5滴NaOH溶液現(xiàn)象平衡移動方向速率改變v正首先v正首先v逆隨即v逆隨即且v'正v'逆且v'逆v'正向正反應(yīng)方向移動向逆反應(yīng)方向移動增大增大＞減小減?。狙t色加深產(chǎn)生紅褐色沉淀，血紅色變淺結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；降低反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。26/571、濃度對化學(xué)平衡影響【試驗2－6】

Fe3++3SCN-Fe（SCN）3因素增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度步驟滴加4滴1mol/LKSCN溶液滴加3~5滴NaOH溶液現(xiàn)象平衡移動方向速率改變v正首先v正首先v逆隨即v逆隨即且v'正v'逆且v'逆v'正向正反應(yīng)方向移動向逆反應(yīng)方向移動增大增大＞減小減?。狙t色加深產(chǎn)生紅褐色沉淀，血紅色變淺結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；降低反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。27/57當(dāng)其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。濃度對化學(xué)平衡影響28/571、濃度對化學(xué)平衡影響【試驗2－5】

Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+因素增大生成物濃度減小生成物濃度步驟滴加3~10滴濃H2SO4滴加10~20滴6mol/LNaOH溶液K2Cr2O7溶液現(xiàn)象平衡移動方向速率改變v逆首先v逆首先v正隨即v正隨即且v'逆v'正且v'正v'逆向逆反應(yīng)方向移動向正反應(yīng)方向移動增大增大＞減小減?。救芤撼赛S色加深溶液橙黃色變淺29/57思索：某溫度下，反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)到達平衡后，增加或移去一部分碳固體，化學(xué)平衡移動嗎？為何？

平衡不移動，因為固體或純液體濃度是常數(shù)，其用量改變不會影響v正和v逆，化學(xué)平衡不移動強調(diào)：氣體或溶液濃度改變會引發(fā)反應(yīng)速率改變，純固體或純液體用量改變不會引發(fā)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡不移動。30/57討論1：溫度改變對化學(xué)反應(yīng)速率怎樣影響？v正和v逆怎樣改變？結(jié)論：溫度升高，v正和v逆同時增大；溫度降低，v正和v逆同時減小。2、溫度對化學(xué)平衡影響31/572、溫度對化學(xué)平衡影響討論2：溫度怎樣影響化學(xué)平衡狀態(tài)？【試驗2-7】2NO2N2O4△H＜032/572、溫度對化學(xué)平衡影響因素升高溫度降低溫度步驟放入熱水中放入冰水中現(xiàn)象平衡移動方向（正或逆）平衡移動方向（吸熱或放熱）速率改變v正、v逆同時v正、v逆同時且v'正v'逆且v'逆v'正向逆反應(yīng)方向移動向正反應(yīng)方向移動增大<減小<混合氣顏色變深混合氣體顏色變淺【試驗2-7】2NO2N2O4△H＜0紅棕色無色向吸熱反應(yīng)方向移動向放熱反應(yīng)方向移動33/57當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。溫度對化學(xué)平衡影響34/572、壓強對化學(xué)平衡影響討論1：壓強改變對化學(xué)反應(yīng)速率怎樣影響？結(jié)論：壓強增大，v正和v逆同時增大，壓強減小，v正和v逆同時減小。35/57工業(yè)合成氨中，在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)中，壓強改變和NH3含量關(guān)系壓強（MPaH3%2.09.216.435.553.669.4結(jié)論：壓強增大，NH3％增大，平衡向正反應(yīng)方向移動。增大壓強，平衡向氣體體積縮小方向移動。減小壓強，平衡向氣體體積增大方向移動。36/57當(dāng)其它條件不變時，增大壓強，化學(xué)平衡向氣體體積減小方向移動；減小壓強，化學(xué)平衡向氣體體積增大方向逆方向移動。壓強對化學(xué)平衡影響37/57第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

第三節(jié)化學(xué)平衡第4課時化學(xué)平衡常數(shù)銅仁市第二中學(xué)38/57四、化學(xué)平衡常數(shù)序號起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度mol/L698.6K平衡時c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33425.6℃依據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出平衡時值，并分析其中規(guī)律。39/57經(jīng)過分析試驗數(shù)據(jù)得出：(1)常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無關(guān),即與平衡建立過程無關(guān)。(2)常數(shù)K與反應(yīng)起始濃度大小無關(guān)；(3)溫度不變時，為常數(shù)I2(g)+H2(g)2HI(g)40/57（1）定義：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)到達化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。一、化學(xué)平衡常數(shù)：符號：K（2）表示式：mA+nBpC+qDcp(C)

cq(D)

cm(A)cn(B)

K=(3)單位:不確定，普通不寫41/57練習(xí)

（1）N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)K1

（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K2（3）2CO(g)+O2（g）

2CO2（g）

K3（4）FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2

(g)K4寫出上述K表示式42/57（4）注意：①固體或純液體不寫入平衡常數(shù)表示式②稀溶液中水濃度不寫入平衡常數(shù)表示式但非水溶液中有水參加，寫入常數(shù)表示式③同一個反應(yīng)，計量數(shù)不一樣，K不一樣

K與方程式對應(yīng)43/57練習(xí)1、某溫度下，將H2和I2各0.2mol氣態(tài)混合物充入10L密閉容器中，充分反應(yīng)，達平衡后，測得：C(HI)=0.016mol/L（1）求（該溫度下）反應(yīng)平衡常數(shù)。（2）在上述溫度下，將H2和I2各0.1mol氣態(tài)混合物充入該密閉容器中，試求到達平衡時各物質(zhì)濃度。44/57

2、在密閉容器中給CO和H2O混合物加熱到600℃時，有以下平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（1）若用5molCO和10molH2O相互混合并加熱至600℃，測得其平衡常數(shù)K=1，則CO轉(zhuǎn)化率是多少？45/57

（2）若升高溫度，平衡常數(shù)K值增大K=2，則CO轉(zhuǎn)化率怎樣改變？該反應(yīng)正反應(yīng)為______反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）（3）若升高溫度，平衡常數(shù)K值減小K=0.5則CO轉(zhuǎn)化率怎樣改變？該反應(yīng)正反應(yīng)為______反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）46/57二、K應(yīng)用(1)K值大小，可推斷反應(yīng)進行程度

（3）由K隨溫度改變可推斷正反應(yīng)是吸熱還是放熱(2)利用K值計算轉(zhuǎn)化率

（4）判斷平衡狀態(tài)和平衡移動方向47/57cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)Q＝濃度商：其中各物質(zhì)濃度為任意時刻濃度

（4）判斷平衡狀態(tài)和平衡移動方向

mA+nBpC+qDQC

>k，未達平衡，逆向進行。

QC

=

k,達平衡，平衡不移動。QC

<k,未達平衡，正向進行。48/57例：在一定體積密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)800℃時，其平衡常數(shù)為0.9，在某時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)濃度分別為

c(CO2)：2mol/L；c(H2)：1.5mol/L；

c(CO)：1mol/L；c(H2O)：3mol/L，則該反應(yīng)

（未或已）達平衡，且向

反應(yīng)方向進行。逆未49/57練習(xí)：1、不一樣溫度時，反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡常數(shù)與溫度關(guān)系以下：△溫度623K698K763K平衡常數(shù)66.954.445.9正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？判斷放熱50/572.(上海高考）在一定體積密閉容器中，進行以下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t關(guān)系以下：(1)k表示式為：

(2)該反應(yīng)為

反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）

t/oC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸熱C(H2O).C(CO)C(H2).C(CO2)K=51/57課后作業(yè):在2L容器中充入1molCO和1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃時反應(yīng)達平衡,若k=1.求：（1）CO平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。（2）若溫度不變