化学平衡状态的标志和判断名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,化学平衡的标志和判断,第1页,一、教学目标：,1,、了解化学反应可逆性，了解化学平衡涵义。,2,、掌握到达平衡标志。,3,、学会判断化学反应是否到达平衡。,第2页,化学平衡,一、概念：在一定条件下可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变状态叫化学平衡状态。,第3页,二、到达平衡标志：,1,、逆：化学平衡研究对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即反应过程中反应物（生成物）不能全部转化为生成物（反应物）。,第4页,例,.,将,2molS0,2,和,2molO,2,放入一个容器中，在一定条件下反应抵达平衡状态，此时，容器存在各物质量中，以下可能存在是（）,A,0molS0,2,B,2molS0,3,C,1mol0,2,D,1molSO,3,第5页,2,、“动”到达平衡时，,V,正,=V,逆,0,，即化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应仍在继续进行。,第6页,例 到达化学平衡条件是（）,A逆反应停顿进行,B反应物与生成物浓度相等,C正反应与逆反应停顿进行,D正反应和逆反应速率相等,第7页,3,、等,V,正,=V,逆,它详细含义有两个方面,（,1,）用同一个物质来表示反应速率时，该物质生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）量相等。,（,2,）用不一样种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面,（,i,）表示两个不一样方向。,（,ii,）速率之比,=,浓度改变量之比,=,物质量改变量之比,=,化学方程式中对应化学计量数之比。,第8页,例：以下说法中，能够证实反应,N,2,+3H,2,2NH,3,已到达平衡状态是（）,A 1,个,N,N,键断裂同时，有,3,个,H-H,键形成,B 1,个,N,N,键断裂同时，有,3,个,H-H,键断裂,C 1,个,N,N,键断裂同时，有,6,个,N-H,键断裂,D 1,个,N,N,键断裂同时，有,6,个,N-H,键形成,第9页,分析：,A,、,N,N,断裂代表正反应速率，,H-H,键形成代表逆反应速率，且比值为,1,：,2,，正确。,B,、,N,N,断裂，,H-H,断裂都只代表逆反应速率，错误。,C,、,N-H,键断裂代表逆反应速率，,N,N,断裂代表正反应速率，且,N,2,:,NH,3,=1:2,，,正确,D,、表示反应速率方向一致，,错误。,答案：,A,、,C,第10页,以下各关系式中能说明反应,N2+3H2=2NH3,已到达平衡状态是（）,A,3,正（,N2,）,=,正（,H2,）,B,正（,N2,）,=,逆（,NH3,）,C,正（,N2,）,=3,逆（,H2,）,D,2,正（,H2,）,=3,逆（,NH3,）,第11页,4,、定：因为,V,正,=V,逆,0,，所以同一瞬间，同一物质生成量等于消耗量。总结果是混合体系中各组成成份物质量、质量，物质量浓度，各成份百分含量（体积分数、质量分数），转化率，等不随时间改变而改变。或在反应过程中，某一直在改变物理量（如,M,、,、,p,、,T,等）,某一时刻保持不变即到达了平衡。有气体参加可逆反应：,（,1,）从反应混合气体平均相对分子质量,M,考虑,第12页,（,I,）若各物质均为气体,对于非等体反应，如,2SO,2,+O,2,2SO,3,，,M,一定可做为平衡标志。,对于等体反应，,H,2,+Cl,2,=2HCl,，,M,一定不能做为平衡标志。,（,II,）若有非气体参加，不论等体非等体反应，如,C(s)+O,2,(g)CO,2,(g),，,CO,2,(g)+C(s)2CO(g),，,M,一定可标志到达平衡。,第13页,可逆反应,2NO,2,2NO+O,2,在密闭容器中反应，,到达平衡状态标志是：（）,单位时间内生成,nmolO2,同时生成,2nmolNO2,单位时间内生成,nmolO2,同时，生成,2nmolNO,用,NO2,、,NO,、,O2,物质量浓度改变表示反应速率比为,2:2:1,状态,混合气体颜色不再改变状态,混合气体密度不再改变状态,混合气体平均相对分子质量不再改变状态,A.B.,C.D.,第14页,某温度下，将,2molA,和,2molB,放入,2L,密闭容器中，发生反应：,A(g),B(g)2C(s),2D(g)H,0,，,5min,后反应到达平衡，测得生成,C,为,0,8mol,，以下相关表述正确,(),A,该反应化学平衡常数,K=0.04,B,若向平衡体系中加入少许生成物,A,，则,A,和,B,转化率均增大,C,若混合气体平均摩尔质量不再随时间改变，说明反应到达了平衡状态,D,若给平衡体系升高温度，则正反应速率瞬间减小，逆反应速率瞬间增大,第15页,（,2,）从气体密度考虑,（,I,）当反应前后各成份均为气体时,恒容：,总为恒值，不能做平衡标志。,恒压：等体反应，,总为恒值，不能作,平衡标志。,非等体反应，,为一定值时，可做为平衡标志。,第16页,可逆反应,2NO2,2NO+O2,在密闭容器中反应，,到达平衡状态标志是：（）,单位时间内生成,nmolO2,同时生成,2nmolNO2,单位时间内生成,nmolO2,同时，生成,2nmolNO,用,NO2,、,NO,、,O2,物质量浓度改变表示反应,速率比为,2:2:1,状态,混合气体颜色不再改变状态,混合气体密度不再改变状态,混合气体平均相对分子质量不再改变状态,A.B.,C.D.,第17页,2L,容积不变密闭容器中，加入,1.0molA,和,2.2molB,，进行以下反应：,A,（,g,）,+2B,（,g,）,C,（,g,）,+D,（,g,），能判断该反应到达化学平衡状态标志是,_,A,容器压强不变,B,混合气体中,c,（,A,）不变,C,2v,正（,B,）,=v,逆（,D,D,c,（,A,）,=c,（,C,）,E,混合气体平均分子量不再改变,F,混合气体密度不变,G,A,：,B,：,C,：,D=1,：,2,：,1,：,1,若换成另一,2L,容积可变密闭容器,第18页,（,II,）当有非气体物质参加时,恒容：,为一定值时，可作平衡标志。,恒压：,为一定值时，可作平衡标志。,第19页,在固定体积密闭容器中发生可逆反应,A,（,s,）,+B,（,g,）,C(g)+D,（,g,），,判断 当混合气体密度不再改变时，,说明已到达化学平衡状态？,第20页,（,3,）从体系内部压强考虑：因为恒容、恒温条件下，,n(g),越大则压强,p,就越大，则不论各成份是否均为气体，只需考虑,n(g),。,当,n(g)=0,，即等体反应则,p,为恒值，不能作平衡标志。,n(g),0,，则当,p,一定时，可做平衡标志。,第21页,在一定温度下，反应：,2A,（,s,）,+2B,（,g,）,C,（,g,）,+D,（,g,）在恒容容器中进行，不能说明该反应已经到达平衡是（）,在一定温度下，反应：2A（s）+2B（g）C（g）+D（g）,在恒容容器中进行，不能说明该反应已经抵达平衡是（）,A容器内压强不随时间而改变,B混合气体密度不再随时间而改变,CA质量不再改变,D平衡混合气体平均相对分子质量不再改变,第22页,（,4,）从体系颜色改变角度进行判断。,第23页,可逆反应,2NO2,2NO+O2,在密闭容器中反应，到达平衡状态标志是：（）,单位时间内生成,nmolO2,同时生,2nmolNO2,单位时间内生成,nmolO2,同时，生成,2nmolNO,用,NO2,、,NO,、,O2,物质量浓度改变表示反应速率比为,2:2:1,状态,混合气体颜色不再改变状态,混合气体密度不再改变状态,混合气体平均相对分子质量不再改变,第24页,练习,1,：可逆反应。,2HI(g)H,2,(g)+I,2,(g),在密闭容器中进行，当以下,4,项中不随时间改变时，才能说明反应已达平衡是（）,A,容器内压强,B,平均相对分子质量,C,各组分浓度,D,混合气体颜色,第25页,分析：该反应是一个气体体积不变反应，在任何情况下，混合气体质量、物质量，平均相对分子质量保持不变，在恒容下，气体密度保持不变；在恒温、恒容下，气体压强极难不变。反应混合物中只有,I,2,(g),有颜色，混合气体颜色不变，说明,I,2,(g),浓度不变，反应到达平衡。,答案：,C D,注意：对于反应前后气体体积不变反应，通常不能用物质量、容器压强，气体密度平均相对分子质量等是否改变作为判断平衡状态标志。,第26页,练习,2,：在一定条件下，反应,2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),到达平衡状态标志是（）,A,单位时间内生成,2n molA,，同时生成,n molD,B,容器内压强不随时间而改变,C,单位时间内生成,n molB,，同时消耗,1.5n molC,D,容器内混合气体密度不随时间而改变,第27页,分析：,A,：生成,A,指逆反应方向，生成,D,指正反应方向 符合化学计量数比，,A,正确。,B,：因为此反应为等摩反应，压强一直不变，所以此反应压强不能做为平衡标志。,C,：生成,B,方向指逆反应方向，消耗,C,方向也指逆反应方向，方向一致，,C,错误。,D,：因为此反应物质皆为气体，且又是等摩反应，所以密度一直不变，此反应密度不能做为平衡标志。,答案：,A,第28页,练习,3,：,在一定条件下，化学反应,N,2,+3H,2,2NH,3,到达平衡，以下说法正确是（）,A,容器内平均相对分子质量不随时间改变,B N,2,、,H,2,、,NH,3,浓度之比为,1:3:2,C N,2,降低速率和,NH,3,降低速率之比为,1:2,D,气体体积为初始体积,第29页,分析：因为,M=,而此反应又为非等摩反应，,M,不随时间改变相当于,C,固定，,M,可做为平衡标志，,A,正确。,B,、因为物质浓度改变量之比,=,化学方程式计量比，所以若,N,2,、,H,2,、,NH,3,以,1:3:2,百分比投料，则任何情况下,N,2,:H,2,:NH,3,浓度比都等于,1:3:2,。,第30页,C,、,N,2,降低指正反应，,NH,3,降低指逆反应，,C,正确。,D,、因为此反应体积降低量恰好为原来初始体积二分之一，所以任何情况下气体体积都为初始体积,D,错误。,答案为,A,、,C,第31页,练习,4,：在一定条件下，反应,2NO+O,2,2NO,2,到达平衡标志（）,A NO,、,O,2,、,NO,2,分子数目比是,2:1:2,B,反应混合物中各组成物质浓度相等,C,混合气体颜色不再发生改变,D,混合气体平均相对分子质量不变,第32页,分析：若起始投料,NO:O,2,:NO,2,=2:1:2,，任何状态下,NO,、,O,2,、,NO,2,分子数目之比都为,2:1:2,A,错误。,B,、平衡标志是浓度固定，而不是浓度相等，所以,B,错误。,C,、混合气体颜色是由,NO,2,浓度决定，颜色不再发生改变，说明,NO,2,浓度固定，,C,正确。,D,、因为体系中物质皆为气体，且该反应为非等摩反应，所以平均分子量能够做为平衡标志，,D,正确。答案：,C,、,D,第33页,练习,5,：在,2NO,2,N,2,O,4,可逆反应中，以下状态属平衡状态是（）,A V,正,=V,逆,0,时状态,B NO,2,全部转变成,N,2,O,4,状态,C NO,2,=N,2,O,4,状态,D N,2,O,4,不再分解状态,E,混合物中，,NO,2,百分含量不再改变状态,F NO,2,分子数与,N,2,O,4,分子数比值为,2:1,状态,G,体系颜色不再发生改变状态,第34页,分析：化学反应到达平衡时，,V,正,=V,逆,，但反应仍在进行，反应速率不为零，故,A,正确。,平衡时，各组分百分含量保持不变，但并不一定存在,NO,2,等于,N,2,O,4,，或二者分子数之比为,2:1,情况，所以,C,、,F,错误，,E,正确。,因为该反应是可逆反应，反应不能进行到底，达平衡时，存在着反应物与生成物共存体系。故,B,错误。,第35页,对于,2NO,2,N,2,O,4,这个详细反应而言，因为,NO,2,呈棕色而,N,2,O,4,无色，达平衡时各组分百分含量保持不变，体系颜色也就不再改变。,答案：,A,、,E,、,G,第36页,5,、变：改变影响化学平衡条件，平衡就被破坏，正逆反应速率不再相等，平衡发生移动，直至建立新平衡。,第37页,二、等效平衡,1,、对于同一可逆反应，当外界条件不变时，反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始都可建立同一平衡状态。,2,、等效平衡类型,（,1,）恒温恒容时非等摩反应，物料相当。如,2SO,2,+O,2,2SO,2,，恒容时，充入,2molSO,2,、,1molO,2,和充入,2molSO,3,时等效。,第38页,练习：在一定温度下，把,2mol SO,2,和,1mol O,2,通入一个一定容积密闭容器里，发生以下反应：,2SO,2,+O,2,2SO,3,，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态，现在该容器中维持温度不就，令,a,、,b,、,c,分别代表初始加入,SO,2,、,O,2,和,SO,3,物质量（,mol,）。如,a,、,b,、,c,取不一样数值，它们必须满足一定相互关系，才能确保到达平衡时，反应混合物中三种气体体积分数仍跟上述平衡时完全相同，请填写以下空白：,催化剂,第39页,（,1,）若,a=0,，,b=0,，则,c=_,。,（,2,）若,a=0.5,，则,b=_,和,c=_,。,（,3,）,a,、,b,、,c,必须满足普通条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含,a,，,c,另一个只含,b,，,c_ _,。,解题思绪：相关气体物质量不论取何值，都把它转化成最初给定气体物质量，若其值与题干给出量相同，则符合题意。,第40页,依据恒容非等摩反应，物料相当,C=2,。,a=0.5mol,与最初给定物质量,2mol,差,1.5mol,，因为,SO,2,和,SO,3,化学计量数相等：,C=1.5mol,。又,O,2,与,SO,3,化学计量数之比为,1:2,，,b+=1,b=0.25mol,。,把,a,、,b,、,c,转化为最初给定物量量，即,C,0,，则,SO,2,、,O,2,分别为,2mol,、,1mol,即等效，也就是说必须符合,a+c=2 b+=1,。,答案,：（,1,）,c=2,（,2,）,b=0.25 c=1.5,（,3,）,a+c=2 2b+c=2,第41页,（,2,）恒温恒容时等摩反应，恒温恒压时等摩与非等摩反应。因为这三种情况改变浓度，平衡不移动，符合物料比即可。,如,VL,带活塞容器，保持,t,和,1,标准大气压，分别投入,2mol N,2,和,5mol H,2,，,4mol N,2,和,10mol H,2,建立平衡时，两容器中,NH,3,质量分数相等。,第42页,点评：同学们能够在了解基础上记住以下“等效平衡”规律：在定温，定容条件下，只改变起始时加入物质物质量，如经过可逆反应化学计量数比换算成化学方程式同二分之一边物质物质量与原平衡相同，则平衡等效。,在定温、定压下，改变起始时加入物质物质量，只要按化学计量数换算成化学方程式同二分之一边物质量之比与原平衡相同，抵达平衡后与原平衡等效。,第43页,