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化學(xué)平衡狀態(tài)【青苗教育】

  • 資源ID:127223633       資源大小:2.05MB        全文頁數(shù):26頁
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化學(xué)平衡狀態(tài)【青苗教育】

1中小學(xué) 3.反應(yīng)是雙向的,同時(shí)進(jìn)行的。反應(yīng)是雙向的,同時(shí)進(jìn)行的。反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零2中小學(xué)例例1.在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一,已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),可能,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是(存在的數(shù)據(jù)是()A.SO3為為0.4mol/L B.SO2為為0.25mol/L C.SO2、SO3均為均為0.15mol/L D.SO2為為0.4mol/L,O2為為0.2mol/LB3中小學(xué)練習(xí):一定條件下,可逆反應(yīng)練習(xí):一定條件下,可逆反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的平衡濃度達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的平衡濃度為為:c(A):0.5mol/L、c(B):0.1mol/L、c(C):1.6mol/L,若用,若用a、b、c分別表示分別表示A、B、C的初始濃度,則:的初始濃度,則:(1)a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是:應(yīng)滿足的關(guān)系是:(2)a的取值范圍是:的取值范圍是:a=b+0.40.4a1.34中小學(xué)二、化學(xué)平衡狀態(tài)1概念:在一定條件下,當(dāng)正逆兩個(gè)方向的反:在一定條件下,當(dāng)正逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率應(yīng)速率 時(shí),反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的時(shí),反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持質(zhì)量或濃度可以保持 。這時(shí)的狀態(tài)也就是在給。這時(shí)的狀態(tài)也就是在給定條件下,反應(yīng)達(dá)到了定條件下,反應(yīng)達(dá)到了“限度限度”,對(duì)于可逆反應(yīng)體系,對(duì)于可逆反應(yīng)體系來說,我們稱之為化學(xué)平衡態(tài)。來說,我們稱之為化學(xué)平衡態(tài)。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的含義(特點(diǎn)):研究對(duì)象研究對(duì)象可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) 平衡本質(zhì)平衡本質(zhì)(正)(逆)(正)(逆)如:如:3H2+N2 2NH3平衡時(shí):平衡時(shí):v(H2)正正=V(H2)逆逆 斷開斷開1molH-H鍵的同時(shí),生成鍵的同時(shí),生成1molH-H鍵;鍵;消耗消耗1molH2 的同時(shí),生成的同時(shí),生成1molH2 H2、N2、NH3的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量不變的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量不變相等相等不變不變5中小學(xué)動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡平衡時(shí)反應(yīng)仍在同時(shí)進(jìn)行,處于動(dòng)態(tài)平衡平衡時(shí)反應(yīng)仍在同時(shí)進(jìn)行,處于動(dòng)態(tài)平衡平衡的標(biāo)志平衡的標(biāo)志平衡時(shí)混合體系中各組分的量平衡時(shí)混合體系中各組分的量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分?jǐn)?shù))不再變化不再變化平衡途徑平衡途徑化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān),對(duì)于同化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān),對(duì)于同一可逆反應(yīng),只要條件相同(一可逆反應(yīng),只要條件相同(T、P、C),不論怎樣的投不論怎樣的投料方式,即不論從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,料方式,即不論從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,均能達(dá)到同一個(gè)平衡狀態(tài)。均能達(dá)到同一個(gè)平衡狀態(tài)。例:例:3H2 +N2 2NH3在三個(gè)體積相同容器中,按下列三種方式投料在三個(gè)體積相同容器中,按下列三種方式投料 中充入:中充入:3molH2 1molN2 中充入:中充入:2molNH3 中充入:中充入:1.5molH2 0.5molN2 1molNH3保持相同溫度達(dá)到平衡后測(cè)得平衡保持相同溫度達(dá)到平衡后測(cè)得平衡中中NH3的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù)占占16%,試確定平衡,試確定平衡中中NH3的體積分?jǐn)?shù)為?容器的體積分?jǐn)?shù)為?容器中中N2的體積分?jǐn)?shù)?的體積分?jǐn)?shù)?6中小學(xué)平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)平衡的存在是在一定條件下的平衡,一平衡的存在是在一定條件下的平衡,一但條件改變,但條件改變,v(正正)v(逆逆),平衡將發(fā)生移動(dòng),直至建,平衡將發(fā)生移動(dòng),直至建立新的平衡狀態(tài)。立新的平衡狀態(tài)。3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志例:例:3H2 +N2 2NH3達(dá)到平衡時(shí),單位時(shí)間、單位體積內(nèi):達(dá)到平衡時(shí),單位時(shí)間、單位體積內(nèi):(1)若有若有1molN2消耗同時(shí)消耗同時(shí)1molN2生成即生成即v正正(N2)=v逆逆(N2)(2)若有若有1molN2消耗同時(shí)有消耗同時(shí)有2molNH3消耗消耗 即即v正正(N2)=v逆逆(N2)(3)若有若有1molNN鍵斷裂同時(shí)有鍵斷裂同時(shí)有6molN-H鍵斷裂鍵斷裂 即即v正正(N2)=v逆逆(N2)(注意:反應(yīng)中速率之比注意:反應(yīng)中速率之比等于計(jì)量數(shù)之比不能作為等于計(jì)量數(shù)之比不能作為判斷平衡標(biāo)志判斷平衡標(biāo)志)7中小學(xué)注意:注意:混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué) 計(jì)量數(shù)之計(jì)量數(shù)之比,以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比比,以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比均不能均不能作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。3、體系的溫度、顏色不隨時(shí)間變化而改變、體系的溫度、顏色不隨時(shí)間變化而改變8中小學(xué)4 4、其他判斷平衡的標(biāo)志、其他判斷平衡的標(biāo)志思考方法思考方法(1)注意外界條件的限制:恒溫、恒容;體積可變;注意外界條件的限制:恒溫、恒容;體積可變;體積不變;全是氣體體積不變;全是氣體(2)注意反應(yīng)本身的特點(diǎn):氣體質(zhì)量;氣體的物質(zhì)的注意反應(yīng)本身的特點(diǎn):氣體質(zhì)量;氣體的物質(zhì)的量反應(yīng)前后是否變化,及反應(yīng)過程中量反應(yīng)前后是否變化,及反應(yīng)過程中P、密度、密度、Mr、V、n是否變化。是否變化。判斷依據(jù)判斷依據(jù) 變量不變即平衡變量不變即平衡(不變量仍不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志)不變量仍不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志)9中小學(xué)例:對(duì)于反應(yīng):例:對(duì)于反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),在體積固定的在體積固定的容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()單位時(shí)間內(nèi)消耗單位時(shí)間內(nèi)消耗1molH2,同時(shí)生成,同時(shí)生成2molHI(g)反應(yīng)體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變化反應(yīng)體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變化反應(yīng)體系密度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系密度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化反應(yīng)體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的狀態(tài)的狀態(tài)反應(yīng)體系顏色不再發(fā)生變化反應(yīng)體系顏色不再發(fā)生變化單位時(shí)間內(nèi)斷開單位時(shí)間內(nèi)斷開1molH-H鍵的同時(shí)生成鍵的同時(shí)生成1molI-I鍵鍵A.B.C.D.10中小學(xué)11中小學(xué)12中小學(xué)2、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志13中小學(xué)14中小學(xué)特別提醒:特別提醒:15中小學(xué)小結(jié):化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:小結(jié):化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:平衡前可變的量平衡前可變的量不變不變 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 平衡前不變的量平衡前不變的量不變不變 不一定平衡狀態(tài)不一定平衡狀態(tài) (、密度、壓強(qiáng)、速率之比(、密度、壓強(qiáng)、速率之比 =計(jì)量數(shù)比)計(jì)量數(shù)比)1定義:外界條件發(fā)生改變時(shí),被破壞,建立的過程。2本質(zhì):v正v逆(1)(1)若v v正vv逆,平衡向 方向移動(dòng);(2)(2)若v v正vv逆,平衡向 方向移動(dòng);(3)(3)若v v正v v逆,平衡 。原平衡原平衡新平衡新平衡逆反應(yīng)逆反應(yīng)不移動(dòng)不移動(dòng)三、化學(xué)平衡移動(dòng)16中小學(xué)(1)(1)濃度:其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減濃度:其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向小生成物濃度,平衡向 方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向濃度或增大生成物濃度,平衡向 方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。(2)(2)溫度:其他條件不變時(shí),升高溫度,平衡向溫度:其他條件不變時(shí),升高溫度,平衡向 方向移動(dòng);降低溫度,平衡向方向移動(dòng);降低溫度,平衡向 方向移動(dòng)方向移動(dòng)(3)(3)壓強(qiáng):其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡壓強(qiáng):其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積向氣體體積 的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),化學(xué)平的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積衡向氣體體積 的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。(4)(4)催化劑:加入催化劑,催化劑:加入催化劑,了達(dá)到平衡所需了達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,平衡要的時(shí)間,平衡 移動(dòng)。移動(dòng)。正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)縮小縮小增大增大縮短縮短不不3影響因素17中小學(xué)4勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(濃度、溫濃度、溫度或壓強(qiáng)等度或壓強(qiáng)等),平衡就會(huì)向著能夠減弱這種改變,平衡就會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。注意:注意:(1)勒夏特列原理只解釋平衡移動(dòng)的問題;勒夏特列原理只解釋平衡移動(dòng)的問題;(2)濃度:改變固體或純液體的用量,平衡不移動(dòng);濃度:改變固體或純液體的用量,平衡不移動(dòng);加水在溶液中的反應(yīng)相當(dāng)于稀釋:加水在溶液中的反應(yīng)相當(dāng)于稀釋:Fe3+3SCN-Fe(SCN)3加水時(shí)平衡向左移動(dòng)加水時(shí)平衡向左移動(dòng)在溶液中在溶液中A+3B+H2O C+D,加水時(shí)平衡左移,加水時(shí)平衡左移(3)壓強(qiáng):只對(duì)氣體有影響,充惰性氣體看對(duì)反應(yīng)各物壓強(qiáng):只對(duì)氣體有影響,充惰性氣體看對(duì)反應(yīng)各物質(zhì)的濃度的影響。質(zhì)的濃度的影響。18中小學(xué)四、平衡移動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)X 3X 0 轉(zhuǎn)化率相等轉(zhuǎn)化率相等2X 3X 0 N2轉(zhuǎn)化率低轉(zhuǎn)化率低X 4X 0 N2轉(zhuǎn)化率高轉(zhuǎn)化率高平衡時(shí)再按平衡時(shí)再按 1 :3 加料:加料:N2、H2轉(zhuǎn)化率都增大轉(zhuǎn)化率都增大19中小學(xué)20中小學(xué)1molPCl51molPCl5M%2molPCl5M%恒溫壓縮恒溫壓縮平衡左移平衡左移 N%M%2molPCl5N%恒溫恒壓恒溫恒壓 合并合并解析:解析:21中小學(xué)解析:解析:I2 +H2 2HImol/L始始 0.1 0.1 0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0.08 0.08 0.16平平 0.02 0.02 0.16 始始 0.2 0.2 0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0.16 0.16 0.32平平 0.04 0.04 0.32 22中小學(xué)解析:解析:A(g)2B(g);2A(g)B(g)+111均增加均增加A:+11123中小學(xué)24中小學(xué)(1)A等壓等壓、B等容等容對(duì)對(duì)2SO2+O2 2SO3反應(yīng)反應(yīng) A中體積減小、濃度增大,中體積減小、濃度增大,VA增大,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大增大,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大(2)充充Ar:A體積增大,平衡逆向移動(dòng)體積增大,平衡逆向移動(dòng);B不變不變(3)充原混合氣體:充原混合氣體:A:壓強(qiáng)不變,體積增大;:壓強(qiáng)不變,體積增大;平衡不移動(dòng)平衡不移動(dòng) B:壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng);:壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng);SO3體積分?jǐn)?shù)增大體積分?jǐn)?shù)增大25中小學(xué)答案:答案:(1)(1)短大短大(2)(2)逆向不逆向不(3)(3)不變升高不變升高26中小學(xué)

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