高二化學(xué)選修四第二章《化學(xué)平衡》課件（蘇教版）

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歡迎進入化學(xué)課堂 第三節(jié)化學(xué)平衡 課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1 了解化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單計算 2 了解影響化學(xué)平衡的因素和勒夏特列原理 3 通過認識化學(xué)平衡的調(diào)控在生產(chǎn) 生活 科學(xué)研究等領(lǐng)域的重要作用 增強對科學(xué)的理解和信任 第1課時化學(xué)平衡狀態(tài) 自主學(xué)習(xí) 一 可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)1 溶解過程的可逆性一定條件下的飽和溶液中 不變 不變 2 可逆反應(yīng) 1 概念在 下 既能向 方向進行又能向 方向進行的反應(yīng) 2 表示方法 相同條件 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 3 特征 3 不可逆反應(yīng)有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進行程度太小因而可忽略 把 的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng) 用 號表示 幾乎完全進行 想一想 提示 根據(jù)可逆反應(yīng)的特點及化學(xué)平衡移動可知18O可能存在于SO2 O2及SO3中 二 化學(xué)平衡狀態(tài)1 化學(xué)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 以上過程可用v t圖像表示 2 化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)中 當(dāng)正 逆兩個方向的反應(yīng)速率 時 反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的 或 保持恒定的狀態(tài) 也就是在給定條件下 反應(yīng)達到了 這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài) 簡稱為化學(xué)平衡 相等 質(zhì)量 濃度 限度 3 化學(xué)平衡的特征化學(xué)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(yīng) 2 化學(xué)平衡的條件是v 正 和v 逆 3 化學(xué)平衡是一種 平衡 此時反應(yīng)并未停止 可逆 相等 動態(tài) 4 當(dāng)可逆反應(yīng)達到平衡時 各組分的質(zhì)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 定值 改變 4 化學(xué)平衡的移動 1 含義在一定條件下 可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài) 如果改變影響平衡的條件 如濃度 溫度 壓強等 化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞 正 逆反應(yīng)速率不再相等 直至正 逆反應(yīng)速率再次 在新的條件下達到新的化學(xué)平衡狀態(tài) 這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動 簡稱平衡移動 相等 2 圖示表示 3 影響因素 其他條件不變的情況下 濃度實驗 橙色 黃色 逆反應(yīng) 正反應(yīng) 實驗 變深 變深 淺 淺 增大 正反應(yīng) 減小 逆反應(yīng) 結(jié)論 c 反應(yīng)物 增大或c 生成物 減小 平衡向 方向移動 c 反應(yīng)物 減小或c 生成物 增大 平衡向 方向移動 溫度 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 加深 變淺 加深 逆反應(yīng) 變淺 正反應(yīng) 結(jié)論 溫度升高 平衡向 方向移動 溫度降低 平衡向 方向移動 壓強 對于有氣體參加的反應(yīng)增大壓強 平衡向 的方向移動 減小壓強 平衡向 的方向移動 吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng) 氣體體積減小 氣體體積增大 催化劑由于催化劑能夠 程度地改變正 逆反應(yīng)速率 因此它對化學(xué)平衡的移動 影響 但是使用催化劑 能改變反應(yīng)達到平衡所需的 5 勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一 如 等 平衡就向著能夠 這種改變的方向移動 同等 無 時間 溫度 壓強 濃度 減弱 自主體驗 解析 選C 可逆反應(yīng)必須是在同一條件下同時向兩個方向都能進行的反應(yīng) 2 2012 大連高二測試 對于密閉容器中進行的反應(yīng) P g Q g R g S g 下列說法可以充分說明這一反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 A P Q R S的濃度相等B P Q R S在密閉容器中共存 C P Q R S的濃度不再變化D 用P的濃度表示的化學(xué)反應(yīng)速率與用Q的濃度表示的化學(xué)反應(yīng)速率相等解析 選C 混合物中各組分濃度不再發(fā)生變化 說明已達到平衡 3 已知H2 g I2 g 2HI g 到達平衡后 改變下述條件平衡不移動的是 A 充入一定量H2 g B 升高溫度C 降低溫度D 加入催化劑解析 選D 加入催化劑平衡不移動 探究導(dǎo)引1化學(xué)平衡的實質(zhì)是什么 怎樣判定一個化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài) 提示 化學(xué)平衡的實質(zhì)是v 正 v 逆 0 表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)不再變化 因此可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時兩個核心的判斷依據(jù)是 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變 要點歸納 2 反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變 可逆反應(yīng)具備這兩個依據(jù)之一 同時另一條件肯定也滿足 則就達到了化學(xué)平衡狀態(tài) 否則就沒達到 2 判斷方法 特別提醒v 正 v 逆 的解讀 1 同一物質(zhì) 正 逆反應(yīng)速率相同 2 不同物質(zhì) 反應(yīng)速率的方向相反 大小符合化學(xué)計量數(shù)之比 即時應(yīng)用1 2012 長沙高二測試 可逆反應(yīng) 2NO2 g 2NO g O2 g 在體積固定的密閉容器中 達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO 用NO2 NO O2表示的反應(yīng)速率的比為2 2 1的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A B C D 全部解析 選A 中單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時必消耗2nmolNO2 而生成2nmolNO2 必消耗nmolO2 能說明反應(yīng)達到平衡 中只指明正反應(yīng) 不能說明是否達到平衡 中不論是否達到平衡 化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比 且未指明反 應(yīng)進行的方向 有色氣體的顏色不變 則表示物質(zhì)的濃度不再變化 說明反應(yīng)已達到平衡 體積固定 氣體質(zhì)量反應(yīng)前后守恒 密度始終不變 反應(yīng)前后可逆反應(yīng)的壓強不變 意味著各物質(zhì)的含量不再變化 由于氣體的質(zhì)量不變 氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時 說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變 該反應(yīng) V 0 能說明反應(yīng)達到平衡 探究導(dǎo)引2升高溫度 平衡向吸熱反應(yīng)方向移動 是因為升高溫度吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率增大 放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減小 這種說法對嗎 提示 不對 對于同一化學(xué)反應(yīng) 升高溫度 使v 吸 和v 放 都增大 但吸熱反應(yīng)速率增大的程度更大 即v 吸 v 放 所以平衡向吸熱反應(yīng)方向移動 反之 降低溫度 v 吸 和v 放 都減小 但吸熱反應(yīng)速率減小的程度更大 即v 吸 v 放 平衡向放熱反應(yīng)方向移動 要點歸納 特別提醒 1 向上述平衡體系中充入不參與反應(yīng)的氣體 若容器體積不變 則v 正 v 逆 均不變 平衡不移動 若容器體積可變 則v 正 v 逆 均減小 且 v 正 v 逆 平衡向正反應(yīng)方向移動 2 若m n p 則增大壓強時 v 正 v 逆 同等程度的增大 減小壓強時 v 正 v 逆 同等程度的減小 平衡均不移動 即時應(yīng)用2 2010 高考重慶卷 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 當(dāng)反應(yīng)達到平衡時 下列措施 升溫 恒容通入惰性氣體 增加CO濃度 減壓 加催化劑 恒壓通入惰性氣體 能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 A B C D 解析 選B 要提高COCl2的轉(zhuǎn)化率 平衡需正向移動 已知可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體化學(xué)計量數(shù)之和增大 吸熱的反應(yīng) 在所給條件中 只有升溫 減壓 恒壓下通入惰性氣體能使平衡向正方向移動 B項正確 探究導(dǎo)引3常見的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像有幾種 提示 1 v t圖像 既能表示反應(yīng)速率的變化 又能表示平衡移動的速率 時間圖像 如圖中A B C所示 2 轉(zhuǎn)化率 時間圖像 如圖中A B所示 3 物質(zhì)的含量 壓強 溫度圖像 如圖中A B所示 要點歸納1 化學(xué)平衡圖像題的主要特點該類題目的主要特點是通過多種圖像 對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)知識 規(guī)律進行分析考查 題目往往是靈活性強 迷惑性大 涉及內(nèi)容多 要求高 特別注重對知識綜合應(yīng)用能力和分析判斷能力的考查 2 解題方法及思路 1 看圖像 一看面 即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義 二看線 即線的走向和變化趨勢 三看點 即起點 折點 交點 終點 四看輔助線 如等溫線 等壓線 平衡線等 五看量的變化 如濃度變化 溫度變化等 2 想規(guī)律 聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律 3 作判斷 根據(jù)圖像中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比 作出符合題目要求的判斷 3 化學(xué)平衡圖像題的解答原則以可逆反應(yīng)aA g bB g cC g 為例說明 1 定一議二 原則在化學(xué)平衡圖像中 包括縱坐標(biāo) 橫坐標(biāo)和曲線所表示的意義三個量 確定橫坐標(biāo)所表示的量后 討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系和確定縱坐標(biāo)所表示的量 討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系 如圖 這類圖像的分析方法是 定一議二 當(dāng)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(guān)系 必要時 作一輔助線分析 2 先拐先平 數(shù)值大 原則在化學(xué)平衡圖像中 先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)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(yīng)是放熱反應(yīng) 圖B表示p1c 特別提醒有關(guān)圖像題和表格題是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在高考中的熱點題型 考查學(xué)生識別圖表的能力 解答時還要注意利用對比篩選的方法快速解答 即時應(yīng)用3 2012 大同高二質(zhì)檢 可逆反應(yīng)aA g bB g cC g dD g 符合下圖 則下列敘述正確的是 A a bc d 正反應(yīng)放熱C a bc d 正反應(yīng)吸熱 解析 選A 根據(jù)先拐先平數(shù)值大原則 p2 p1 T2 T1 由圖 可知 壓強越大 A的轉(zhuǎn)化率越低 故平衡向逆反應(yīng)方向移動 a b c d 由圖 可知 溫度越高 A 越小 故平衡向正反應(yīng)方向移動 即正反應(yīng)吸熱 故選A 在一定溫度下的密閉容器中 當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時 表明下述反應(yīng) A s 2B g C g D g 已達到平衡狀態(tài) 混合氣體的壓強 混合氣體的密度 B的物質(zhì)的量濃度 氣體的總物質(zhì)的量 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 物質(zhì)C的百分含量 各氣體的物質(zhì)的量A B C D 思路點撥 解答本題需要注意以下兩點 1 判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是v 正 v 逆 和反應(yīng)混合物中各組分的百分含量不變 2 物質(zhì)的狀態(tài)及反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)之間的關(guān)系 解析 A s 2B g C g D g 是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng) 不管是否平衡 混合氣體的壓強始終不變 氣體的總物質(zhì)的量也不變 不是判斷是否達到平衡的標(biāo)志 答案 A 2 若容器體積固定不變 但反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不守恒的反應(yīng) 如C s H2O g CO g H2 g 因反應(yīng)未達平衡時m 氣 變化 即密度 變化 故此時密度可作為判據(jù) 3 若容器體積可變化 且反應(yīng)為氣體體積變化的反應(yīng) 如N2 g 3H2 g 2NH3 g n 0 體積V變化 密度 變化 所以此時密度可作為判據(jù) 總之 用密度作判據(jù)時應(yīng)注意兩點 容器體積是否可變 反應(yīng)方程式的特點 在容積可變的密閉容器中通入一定量的X 發(fā)生反應(yīng) mX g nY g Z g H QkJ mol 反應(yīng)達到平衡時 Y的物質(zhì)的量濃度與溫度 氣體體積的關(guān)系如表所示 下列說法正確的是 A m n 1B Q 0C 溫度不變 壓強增大 Y的體積分數(shù)減少D 體積不變 溫度升高 平衡向逆反應(yīng)方向移動 解析 溫度不變 壓強減為原來的一半 若平衡不移動 則Y濃度應(yīng)為原來的一半 Y的濃度均大于原來的一半 說明減小壓強 平衡向著生成Y的方向即正向移動 正向氣體體積增大 m0 即Q 0 B D均錯 答案 C 規(guī)律方法 壓強改變 通過縮小或擴大體積 時 不要把平衡后濃度與原濃度的數(shù)值直接比較其大小 而要先假設(shè)平衡不移動 求出對應(yīng)物質(zhì)的濃度的值 然后與平衡時濃度的值相比較 即可推出平衡移動的方向 2010 高考四川卷 反應(yīng)aM g bN g cP g dQ g 達到平衡時 M的體積分數(shù)y M 與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示 其中z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比 下列說法正確的是 A 同溫同壓同z時 加入催化劑 平衡時Q的體積分數(shù)增加B 同壓同z時 升高溫度 平衡時Q的體積分數(shù)增加C 同溫同z時 增加壓強 平衡時Q的體積分數(shù)增加D 同溫同壓時 增加z 平衡時Q的體積分數(shù)增加 解析 A項 加入催化劑 對平衡無影響 Q的體積分數(shù)不變 故A錯誤 B項 同壓同z時 升高溫度 由圖像可知M的體積分數(shù)y M 減小 說明平衡向正反應(yīng)方向進行 所以平衡時Q的體積分數(shù)增加 B正確 C項 同溫同z時 增加壓強 對照兩個圖可知壓強越大 M的體積分數(shù)y M 越大 即平衡向逆反應(yīng)方向移動 平衡時Q的體積分數(shù)應(yīng)減小 所以C錯誤 D項 同溫同壓時 增加z 由圖像可知M的體積分數(shù)y M 減小 可看作增加了N的物質(zhì)的量 達平衡后 N的轉(zhuǎn)化率降低 其百分含量升高 而其他物質(zhì)不論是反應(yīng)物還是生成物 其百分含量均降低 所以D錯誤 答案 B 易誤警示 對本題D項不會分析或不能作出全面分析是誤選D的主要原因 誤解 同溫同壓時 增加z 導(dǎo)致M的體積分數(shù)減小 就認為平衡正向移動 Q的體積分數(shù)增加 正解 z增加方法 1 增加了N的物質(zhì)的量 平衡向正反應(yīng)方向移動 但N的轉(zhuǎn)化率減小 其百分含量升高 所以其他物質(zhì)的含量降低 2 減少了M的物質(zhì)的量 平衡向逆反應(yīng)方向移動 P Q的含量均減小 外界條件對化學(xué)平衡的影響外界條件的變化能使化學(xué)平衡發(fā)生移動 通過實驗探究外界條件的改變對化學(xué)平衡的影響 不僅可以更好的理解勒夏特列原理 更能把化學(xué)平衡原理應(yīng)用于生產(chǎn) 生活 科學(xué)研究 為社會更好的服務(wù) 經(jīng)典案例 已知常溫下紅棕色的NO2能自動生成無色的N2O4 這是一個正向反應(yīng)為放熱反應(yīng)的可逆反應(yīng) 2NO2 N2O4 現(xiàn)在做下面的實驗 裝置如圖所示 可以看到 左邊混合氣體的顏色變深 右邊混合氣體的顏色變淺 中間混合氣體的顏色不變 根據(jù)實驗現(xiàn)象 回答有關(guān)問題 1 左邊的混合氣體顏色變深的原因是 右邊的混合氣體顏色變淺的原因是 2 總結(jié)溫度變化與可逆反應(yīng)的熱量變化之間的關(guān)系是 解析 1 混合氣體顏色的深淺與NO2的濃度有關(guān) 氣體的體積是不變的 氣體物質(zhì)的量的改變導(dǎo)致氣體濃度的改變 左邊燒瓶內(nèi)的混合氣體的顏色變深 說明NO2的濃度增大 即平衡逆向移動 右邊燒瓶內(nèi)的混合氣體的顏色變淺 說明NO2的濃度減小 即平衡正向移動 2 致熱鹽使溶液溫度升高 相當(dāng)于對燒瓶加熱 氣體溫度升高時 平衡逆向移動 逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 故升高溫度時 平衡向吸熱反應(yīng)的方向進行 同理可分析右邊的反應(yīng) 答案 1 左邊燒杯中加入致熱鹽 混合氣體溫度升高 平衡向逆反應(yīng)方向移動 NO2的濃度增大 顏色加深右邊燒杯中加入致冷鹽 混合氣體溫度降低 平衡向正反應(yīng)方向移動 NO2的濃度減小 顏色變淺 2 升高溫度時 平衡向吸熱反應(yīng)的方向進行 降低溫度時 平衡向放熱反應(yīng)的方向進行 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全