高中化学选修4化学反应原理课件 第二章第三节 化学平衡2
选修4 第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学平衡(化学平衡常数) .ppt

一、化学平衡常数(K) 1、定义
一定温度下,对于已达平衡的反应体系中, 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是 一个常数是个常数,这个常数叫做该反应的化学 平衡常数。
【试一试】
1、写出反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学 平衡常数表达式,并判断K的单位。
2、对任意可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g),写出其化学平衡常数的表达式。
探究:将NO2球浸泡在冷水、热水中,观察颜色变化 【交流、探讨】科学家设计并进行了严密的实验,在 298K、333K时分别测得下表中的数据:
温度 初始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) (K) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(NO2) 298 333 0.050 0.050 0 0 0.02175 0.00488 0.05650 0.0901
c(I2)
0.01196 0.009044
c (HI)
0 0
c(I2)
0.003129 0.001250
c (HI)
0.01767 0.01559
54.498
54.618 54.329 8.298
③
④ 798.6 ⑤ ⑥
0
0.01135 0 0
0
0.00904 0 0
0.01069
0 0.01655 0.01258
0.008410
0.00859 0.00977 0.00742
8.306
8.272
1、请计算填写表中空格。 2、讨论:分析上述数据,你能得出什么结论?
结论: 在一定温度下,可逆反应无论从正反 应开始,还是从逆反应开始,又不论反应 物起始浓度的大小,最后都能达到化学平 衡,这时HI(g)浓度的平方与I2(g)浓度和 H2(g)浓度之积的比值是一个常数。
人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共16张PPT)

反应平衡时 ——v(正)=v(逆),c(反应物)、c(生成物)均 _不__再__改__变____,但不一定相等或等于化学 计量数之比
—以上过程中v-t图像表示如下:
2、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里,当正、逆 两个方向的反应速率相__等__时,反应体系 中所有参加反应的物质的质量或浓度保 持_恒_定__的状态。
4、化学平衡状态的判定标志
化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)平衡状态的判定:
1)、正逆反应速率相等 ①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了 m mol A,即v正=v逆 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了 p mol C,即v正=v逆 2)、温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度 一定时(其他不变) 3)、颜色
①当m+n≠p+q时,Mr一定 ②当m+n=p+q时,Mr一定
一定平衡 不一定平衡
7、一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于 密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)——SO3(g) +NO(g) ΔH=-41.8 kJ/mol, 下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
• 7、“教师必须懂得什么该讲,什么该留着不讲,不该讲的东西就好比是学生思维的器,马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时48分48秒15:48:489 November 2021
• 8、普通的教师告诉学生做什么,称职的教师向学生解释怎么做,出色的教师示范给学生,最优秀的教师激励学生。下午3时48 分48秒下午3时48分15:48:4821.11.9
2.3.1化学平衡的移动课件人教版高中化学选修4

①三点作图法:
条件改变的影响 平衡移动的影响 新平衡
旧平衡
旧平衡 条件改变的影响
新平衡 平衡移动的影响
[讨论] 对于反应2NO2(气)
N2O4(气) △H=-56.9kJ/mol
20-50MPa
N2+3H5200℃ 铁触媒 2NH3 工业合成氨为什么需加入催化剂?有利于提高氨的产率吗?
应用:催化剂不能使化学平衡移动,不能提高氨的产率。 但催化剂能大幅度加快反应速率,提高生产效率。
四.化学平衡移动
1. 平衡移动的方向:
(1)若υ正> υ逆 ,平衡向 正反应方向移动 (2) 若υ正< υ逆 ,平衡向 逆反应方向移动
增大体系压强
正
C反应物
减小
逆
C反应物
增大
逆
C生成物
减小
勒夏特列原理 正
C生成物
增大
向气体计量数减小方向 体系压强 减小
减小体系压强
温度 升高温度
降低温度
催化剂 平衡不移动。
向气体计量数增大方向 体系压强 增大
向吸热方向
向放热方向
体系温度 体系温度
降低 升高
四.化学平衡移动
* 勒夏特列原理:
2、结果:平衡移动的结果只能减弱 (不可能抵消)外界条件的变化。
3、 勒夏特列原理的应用:
③转化率问题:转化率=
×100%
例:恒温、恒容,反应N2 + 3 H2
2 NH3
平衡后,向其中加入N2,平衡如何移动? 正向移动
人教版选修四第二章第三节《化学平衡》

三、压强对化学平衡的影响
N2 十 3H2 实验 数据:
压强(MPa)
2NH3
5 9.2 10 30 60 100 16.4 35.5 53.6 69.4
NH3 %
1 2.0
NH3%随着压强的增大而增大,即平衡 向正反应的方向移动。 解释: 加压 →体积缩小 →浓度增大
→正反应速率增大
→ V正>V逆→平衡向正反应方向移动。
逆反应速率增大
说明:增大压强,正逆反应速率均增大,但增大 倍数不一样,平衡向着体积缩小的方向移动
③速率-时间关系图:
N2 (g)十 3H2(g)
V(molL-1S-1)
V ’正
增大压强
2NH3(g)
V”正 = V”逆 V正
V正= V逆
V ’逆 V逆
新课程化学选修4《化学反应原理》 第二章《化学反应速率和化学平衡 》
第三节 《化学平衡》
第二课时 《浓度、压强对化学平衡移动的影响》
田家炳中学 左仁慈
知识回顾: 一、知识回顾
1、化学平衡状态
什么是化学平衡状态?化学平衡状态有什么特征?
速 率
V(正) V(逆)
V(正)=V(逆)
时间
定、动、等 、变
2、化学平衡的移动
0
t1
t2
t(s)
①前提条件: 反应体系中有气体参加且反应前后总体积发 生改变。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b≠c+d ②结论: 对于反应前后气体体积发生变化 的化学反应,在其它条件不变的情况下,增大 压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向 移动,减小压强,会使化学平衡向着气体体积 增大的方向移动。 体积缩小:即气体化学计量数减少 说明: 体积增大:即气体化学计量数增多
化学选修4人教版第二章第三节化学平衡(第一课时)-新课标[原创] .ppt
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【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( AC ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列 物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 状态的是 2C(气)+D(气)已达平衡 ( BC ) B.混合气体的密度
课堂练习
1 、试将外界条件对反应速率的影响结果 填入下表中:
外界 条件改变 影响 结果 单位体积内 分子 总数 活化分 子数 活化分子 百分数 有效 化学反应 碰撞 的速率 次数
增大反应物 浓度
增大压强
升高温度 使用正催化剂
导入
1、什么是可逆反应?
在同一条件下,既能向正反应方向进
行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫
C(反应物) ↑ 浓度 →ひ↑
压强 温度
p ↑→ひ↑ T ↑→ひ↑
使用正催化 催化剂 剂→ひ↑
浓度、压强、温度、催化剂
是影响化学反应速率的四大因素 此外还有光、超声波、激 光、放射性、电磁波、反应物 的颗粒的大小、扩散速率、溶 剂效应等也影响了反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(1)浓度:在其他条件不变时,增大反应物 浓度,单位体积内分子的总数增多,活化 分子数也相应增多,因而单位时间内的有 效碰撞次数增多,化学反应速率增大。
(2)压强:对于气体来说,其他条件不变时, 增大压强即增大反应物的浓度,因而可以 增大化学反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(3)温度:在其他条件不变时,升高温度, 一方面使反应物分子的能量增加,使活化分 子百分数增多;另一方面分子的运动加快, 单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加, 从而导致反应速率加快。前者是主要的因素。 (4)催化剂:在其他条件不变时,使用催化 剂,能降低反应的活化能,大大增加单位体 积内活化分子的百分数,反应速率加快。
选修四第二章第三节化学平衡

第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义:在条件下向正、反两个方向进行的反应,用符号表示。
2.特征:(1)可逆反应正、逆反应的条件是。
(2)相同条件下,正反应和逆反应。
(3)一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,反应物和生成物。
(4)若正反应是放热反应,则逆反应为。
例1:判断下列反应,属于可逆反应的是。
①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2:在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3 mol·L-1B.X2为0.2 mol·L-1C.Y2为0.4 mol·L-1D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时,将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时,化学反应速率___________最大,而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,v正____________,而v逆____________。
(3)某一时刻,当反应进行到_______________时,此可逆反应就达到了平衡。
2.化学平衡状态在一定条件下,当一个可逆反应进行到和相等,反应物与生成物时的状态。
例3:在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。
B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。
选修4 第二章第三节化学平衡

本 质
1、 v A耗 = v A生
v B耗 = v B生
v C耗 = v C生
v D耗 = v D生
2、 v A耗 ﹕ v B生 = m﹕n … … 1、A、B、C、D的浓度不再改变。
现 象
2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变。
5. 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:(
A
)
①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成a molA,同时生成3a molB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.② ⑦ C.①③④⑦ B.②⑤⑦ D.②⑤⑥⑦
√ √
在可逆反应过程中活化 能有正反应和逆反应两种, △H =正反应活化能-正反 应活化能。 CD
二、化学平衡状态
1、化学平衡的建立
2SO2 + O2 起始:2mol 1mol 2SO3
(1)反应刚开始时, v正 、v逆 为何值? 对下一时刻的速率带来什么影响?
(2)这一瞬间导致反应物和生成物的浓度如何改变?
第三节
化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应 向蒸馏水中加入氯化钠晶体。现象? 晶体溶解。 将高温时的硫酸铜饱和溶液降温。现象? 析出晶体。 在饱和的食盐水中,加入一些食盐晶体。 一段时间后,现象? 晶体的形状发生了改变,但食盐晶体的质量 并没有变化。
高中化学 人教版选修4 课件:第二章 第三节 第2课时 影响化学平衡状态的因素(32张PPT)

栏 目 链 接
2.图示表示
栏 栏 目 目 链 链 接 接
3.平衡移动方向与速率改变后的大小的关系 正向 (1)v正′>v逆′,平衡________ 移动; 逆向 (2)v正′<v逆′,平衡________ 移动; 不 移动。 (3)v正′=v逆′,平衡________
栏 栏 目 目 链 链 接 接
栏 栏 目 目 链 链 接 接
要点二 外界条件对化学 平衡的影响如下
栏 栏 目 目 链 链 接 接
应用
思考
2.增加固体或纯液体的量,对化学平衡状态有无影响?
提示:增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化 学平衡不移动。例如可逆反应 C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g) 在某温度达到平衡后,增加或移去一部分 C 固体,化
栏 栏 目 目 链 链 接 接
2Z(g) ; ΔH < 0 ,
A.减小容器体积,平衡向右移动
B.加入催化剂,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大
D.降低温度,Y的转化率增大
解析:该反应为前后体积不变的反应,因此改变压强 对该反应无影响, A项错误;催化剂只能降低反应的活化 能,增大反应速率,但不能改变平衡状态,产率不变, B 项错误;增大一种反应物会增大另一反应物的转化率,但 本身的转化率是下降的,C项错误;降低温度后,平衡向 着放热方向移动,即向右移动,因此 Y 的转化率增大, D 项正确。 答案:D
栏 栏 目 目 链 链 接 接
解析:本题考查了影响化学平衡的因素。减小压强,
体积增大,反应物和生成物的浓度均降低,则正、逆反应速 率都减小,平衡向体积增大的方向移动,即平衡向逆反应方 向移动,则v逆>v正,趋势相同,但减小程度不同。 答案:C
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影响化学平衡的条件
浓 度 温 度 压 强
实验设计--讨论--确立方案--动手实验 实验设计--讨论--确立方案--动手实验 --讨论--确立方案--
实验目的:研究了解浓度和温度这个两个条件对化学平衡的影响 实验目的:研究了解浓度和温度这个两个条件对化学平衡的影响 条件 现有实验资源: 现有实验资源: 药品: 溶液、 溶液、 药品: 0.01mol/LFeCl3溶液、0.01mol/LKSCN溶液、 溶液 1mol/LFeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液。 溶液、 溶液。 溶液 仪器:点滴板、小烧杯、 仪器:点滴板、小烧杯、充有NO2气体的连通球 可供选择研究的可逆反应: 可供选择研究的可逆反应:
反应一: 反应一:FeCl3 + 3KSCN 黄色 ( ) 反应二: 反应二: 2NO2 g) 红棕色
Fe(SCN) 3 + 3KCl
红色 ) 正反应为放热反应) N2O4(g) 正反应为放热反应) ( 无色
实验设计的关键
• 建立平衡体系 • 控制单个变量进行对照实验
浓度对化学平衡的影响
实验现象及分析: 实验现象及分析: 在相同的平衡体系中,加入溶液后, 在相同的平衡体系中,加入溶液后,点滴板孔中溶液 加入KSCN溶液后点滴板孔中的溶液颜色 的颜色加深,加入 溶液后点滴板孔中的溶液颜色 说明任一反应物浓度的增加均使 任一反应物浓度的增加均使平衡向正反应 也加深,说明任一反应物浓度的增加均使平衡向正反应 方向移动。 方向移动。
3、化学平衡
【复习】化学平衡状态的定义: 复习】化学平衡状态的定义 一定条件下,可逆反应 可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相 一定条件 可逆反应 正反应速率和逆反应速率相 各组分的浓度保持不变的状态。 等,反应混合物中各组分的浓度保持不变 各组分的浓度保持不变 化学平衡的特征: 化学平衡的特征: 逆 ——可逆反应(或可逆过程) 可逆反应(或可逆过程) 等 ——V正 =V逆(不同的平衡对应不同的速率) 不同的平衡对应不同的速率) 动 ——动态平衡。达平衡后,正逆反应仍在进行 正=V逆≠0) 动态平衡。达平衡后,正逆反应仍在进行(V ) 定 ——平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定) 平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定)
平衡向逆反应方向移动
一、化学平衡的移动 二、影响化学平衡的条件 1、浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度, 、浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡均向正反应方向移动; 平衡均向正反应方向移动;增大生 成物浓度或减小反应物浓度, 成物浓度或减小反应物浓度,平衡 均向逆反应方向移动。 均向逆反应方向移动。
【问题】为什么增加任一反应物的浓度都能促使 问题】 平衡向正反应方向移动?( ?(试从浓度的变化如何 平衡向正反应方向移动?(试从浓度的变化如何 影响V 的速率来解释原因) 影响 正 、V逆的速率来解释原因)
浓度对平衡影响的v-t图分析1
V速
率
′ V正
V正 V逆
0 t1
′ V逆
t时间
平衡向正反应方向移动
催化剂对化学平衡的影响 催化剂对化学平衡无影响
V
速 率
V′ 逆 V正 V逆
′ V正
0
(b) )
t时间
催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率 催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正 =V逆);对化学平衡无影响。 ;对化学平衡无影响。 催化剂能缩短平衡到达的时间
温度对化学平衡的影响
反应原理: 反应原理:2NO2(g) ) 红棕色 现象及分析: 现象及分析: 降温 颜色变浅 升温 颜色变深 平衡向放热方向移动 平衡向吸热方向移动 N2O4 (g) 正反应为放热反应) (正反应为放热反应) ) 无色
压强对化学平衡的影响
实验原理:利用针筒的推拉改变混合气体的体积, 实验原理:利用针筒的推拉改变混合气体的体积, 从而达到增压或减压的目的来进行实验。 从而达到增压或减压的目的来进行实验。 反应: 反应: 2NO2 g) ( ) 红棕色 现象及分析: 现象及分析: 加压 颜色逐渐变浅 减压 颜色逐渐变浅 平衡向气体缩小的方向移动 平衡向气体增大的方向移动 N2O(g) 正反应方向气体体积缩小) ( 4 ) 正反应方向气体体积缩小) 无色
平衡移动原理——勒夏特列原理 勒夏特列原理 平衡移动原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、 或压强等),平衡就向能够减弱这种改变 ),平衡就向能够减弱这种改变的方向移 或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移 动。 注意: 注意: 减弱”这种改变,不是“消除” ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 只有单个条件改变,才能应用( ②只有单个条件改变,才能应用(多个条件改变就要 具体问题具体分析) 具体问题具体分析) 动态平衡体系( 勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系 ③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解 平衡、电离平衡等),未平衡状态不能用此来分析 ),未平衡状态 平衡、电离平衡等),未平衡状态不能用此来分析
条件的改变 增大反应物 增大反应物 浓度 减小生成物 减小生成物 浓度 升高温度 升高温度 降低压强
平衡移动的方向 正反应方向 正反应方向 吸热反应的方向
平衡移动的结果 减弱反应物浓度 减弱反应物浓度 增大的趋势 减弱生成物浓度 减弱生成物浓度 减小的趋势 减弱温度升高的 趋势
气体体积增大的反应 减弱压强降低的 方向 趋势
变 ——条件改变,平衡发生改变 条件改变, 条件改变
一、化学平衡的移动
V正=V逆≠0 平衡1 平衡1
条件改变
一定时间 ′ ′ ′ 逆′ V正≠V V正=V逆≠0
不平衡
平衡2 平衡2
破坏旧平衡
建立新平衡
定义:可逆反应中, 定义:可逆反应中,旧化学平衡的
破坏, 破坏,新化学平衡建立过程叫做化 学平衡的移动。 学平衡的移动。
一、化学平衡的移动
二、影响化学平衡的条件 1、浓度: 、浓度: 2、温度: 、温度: 3、压强: 、压强:
三、化学平衡移动的原理 勒夏特列原理: 勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条 如浓度、温度、或压强等), ),平衡就向 件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向 能够减弱这种改变的方向移动。 能够减弱这种改变的方向移动。
浓度对平衡影响的v-t图分析2
V
速 率
V
V′ 正 V正 V逆 V′
逆
速 率
V′ 逆 V正 V逆 V′ 正
t时间 平衡向逆反应方向移动
0
t时间
0
平衡向正反应方向移动
浓度对平衡影响的v-t图分析3
V
速 率Biblioteka V′ 正 V正 V逆 V′ 逆
V
速 率
V正 V′ 逆 V逆 V′ 正
t时间
0
t时间 0
平衡向正反应方向移动