《高考化學一輪復習 (基礎探究+精要解讀+實驗探究) 231 化學平衡狀態(tài)課件 新人教版選修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考化學一輪復習 (基礎探究+精要解讀+實驗探究) 231 化學平衡狀態(tài)課件 新人教版選修4(41頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1影響化學反應速率的外界條件有哪些?提示影響化學反應速率的外界條件除濃度、溫度、催化劑外,還有壓強(對一些有氣體參加的反應)、光波、電磁波、超聲波等。2已學過的常見的可逆反應有哪些?第三節(jié)化學平衡第三節(jié)化學平衡第第1課時化學平衡狀態(tài)課時化學平衡狀態(tài) 1了解化學反應的可逆性,了解可逆反應的概念、特點。 2了解化學平衡建立的過程。 3理解化學平衡的特征。 4理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響,認識其一般規(guī)律。 篤學一化學平衡狀態(tài)1.可逆反應在下,既能向方向進行又能向方向進行的反應。在可逆反應的表述中,約定采用“”代替反應方程式中的=,把從左向右的過程稱作,從右向左的過程稱為
2、。相同條件相同條件正反應正反應逆反應逆反應正反應正反應逆反應逆反應2化學平衡的建立例如在一定條件下,把1 mol N2和3 mol H2充入某密閉容器中:3化學平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應里,正反應和逆反應的速率,反應體系中所有參加反應的物質的 或 保持 的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài),簡稱為化學平衡。4化學平衡的特征化學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。(2)化學平衡的條件是v(正)和v(逆) 。(3)化學平衡是一種 平衡,此時反應并未停止。(4)當可逆反應達到平衡時,各組分的質量(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。相
3、等相等物質的量物質的量濃度濃度恒定恒定可逆可逆相等相等動態(tài)動態(tài)定值定值改變改變篤學二影響化學平衡移動的因素1.化學平衡狀態(tài)的移動通過改變反應條件(溫度、 、氣體反應的),而使平衡狀態(tài)的現(xiàn)象,叫化學平衡狀態(tài)的移動,簡稱。2影響化學平衡移動的因素(1)濃度的影響反應物濃度或生成物濃度,平衡向正反應方向移動;反應物濃度或生成物濃度,平衡向逆反應方向移動。濃度濃度壓強壓強發(fā)生變化發(fā)生變化平衡移動平衡移動增大增大減小減小減小減小減小減小 (2)溫度的影響 其他條件不變時,升高溫度,平衡向著反應方向移動;降低溫度,平衡向著反應方向移動。 (3)壓強的影響 其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著的方向移動;
4、減小壓強,會使平衡向著的方向移動。 (4)催化劑 由于催化劑能夠地改變正、逆反應速率,因此它對化學平衡的移動影響,但是使用催化劑,能改變反應到達平衡所需的。吸熱吸熱放熱放熱氣體體積氣體體積縮小縮小氣體體積增大氣體體積增大同等程度同等程度沒有沒有時間時間3勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一(如:、以及),平衡就會向著的方向移動。 提示根據(jù)可逆反應的特點及化學平衡移動可知18O可能存在于SO2、O2及SO3中。溫度溫度壓強壓強參加反應的化學物質的濃度參加反應的化學物質的濃度能夠減能夠減弱這種改變?nèi)踹@種改變【慎思2】 將一定量的N2、H2充入某密閉容器中達到化學平衡,試畫出該過程的v t圖像。提
5、示此過程可用v t圖像表示提示 因為C(s)的濃度為一常數(shù),故增加其用量,化學反應速率不變,平衡不發(fā)生移動;若增加H2O(g)的量,則H2O(g)的濃度增大,使v(正)v(逆),平衡向正反應方向移動。提示提示【慎思5】 對于任何一個化學平衡體系,采取以下措施,一定會使平衡發(fā)生移動的是()。A加入一種反應物B增大體系的壓強C升高溫度D使用催化劑解析當一個平衡體系中有固體存在時,增大固體的量(注意區(qū)別于增大固體的接觸面積)不會引起反應速率的變化,平衡不移動;對于一個反應前后氣體物質的量不變的可逆反應,壓強的變化不會引起平衡的移動;升高溫度,化學平衡一定發(fā)生移動,因為任何化學反應都伴隨著能量的變化(
6、吸熱或放熱);使用催化劑可以同等程度地改變正、逆反應速率,所以化學平衡不移動。答案C 1判斷依據(jù)(1)v(正)v(逆)(2)反應混合物中各組分的百分含量保持不變??赡娣磻邆溥@兩個依據(jù)之一(同時另一條件肯定也滿足),則就達到了化學平衡狀態(tài),否則就沒達到。2判斷方法正、逆正、逆反應速反應速率的關系率的關系在單位時間內(nèi)消耗了在單位時間內(nèi)消耗了m mol A的同時的同時也生成了也生成了m mol A,即,即v(正正)v(逆逆)平衡平衡在單位時間內(nèi)消耗了在單位時間內(nèi)消耗了n mol B的同時的同時也消耗了也消耗了p mol C,即,即v(正正)v(逆逆)平衡平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq
7、,v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)(平平衡與否該式都成立衡與否該式都成立)不一定不一定平衡平衡在單位時間內(nèi)生成了在單位時間內(nèi)生成了n mol B的同時的同時消耗了消耗了q mol D,均指,均指v(逆逆)不一定不一定平衡平衡 壓強壓強mnpq時,總壓強一定時,總壓強一定(其他條其他條件一定件一定)平衡平衡mnpq時,總壓強一定時,總壓強一定(其他條其他條件一定件一定)不一定不一定平衡平衡答案(1)從化學平衡的本質判斷可逆反應是否達到化學平衡時,必須同時表明正反應速率和逆反應速率,且保證v(正)v(逆)。(2)從化學平衡的特征判斷可逆反應是否達到化學平衡時,要特別注意外界條件的限制及反應
8、本身的特點,如“恒溫、恒容”“體積可變”“體積不變”“全是氣體參加”等。答案A 這類圖像的分析方法是“定一議二”,當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 在化學平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點的反應先達到平衡,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T2T1,正反應是放熱反應。 圖B表示p1p2,A是反應物,正反應為氣體總體積縮小的反應,即abc。 下列有關說法正確的是()。 Ax2,反應開始2 min內(nèi),v(B)0.1 molL1min1 Bt1時改變的條件是降溫,平衡逆向
9、移動 Ct2時改變的條件可能是增大c(C),平衡時B的物質的量分數(shù)增大 Dt3時可能是減小壓強,平衡不移動;t4時可能是使用催化劑,c(B)不變答案D解答圖像問題的方法技巧(1)不管是速率圖像還是平衡圖像,都要搞清縱、橫坐標的含義,都要與化學原理相聯(lián)系,特別是與平衡移動原理相聯(lián)系。(2)三步分析法:一看反應速率是增大還是減??;二看v(正)、v(逆)的相對大??;三看化學平衡移動的方向。(3)四要素分析法:看曲線的起點;看曲線的變化趨勢;看曲線的轉折點;看曲線的終點。 解析隨著溫度的升高,化學平衡應向吸熱反應方向移動,即向逆反應方向移動,所以生成物C的體積分數(shù)減小,反應物的含量增大,反應物的轉化率
10、減小。增大體系的壓強,由于反應的兩邊都是氣態(tài)物質,所以正反應和逆反應的速率都增大。而加入催化劑,只能加快反應速率,縮短達到平衡的時間,不能使平衡移動,所以達到平衡后,各組分的濃度及體積分數(shù)應該不變。答案A實驗探究六外界因素對化學平衡移動的影響【實驗目的】【實驗儀器】試管、膠頭滴管、燒杯、裝有NO2氣體的連通燒瓶【實驗藥品】0005 molL1 FeCl3溶液、飽和FeCl3溶液、0.01 molL1 KSCN溶液、1 molL1 KSCN溶液、0.01 molL1 NaOH溶液。濃度、溫度對化學平衡移動的影響濃度、溫度對化學平衡移動的影響 BFeCl33KSCNFe(SCN)33KCl 其中,
11、A適合于研究_對平衡的影響,B適合于研究_對平衡的影響。(填字母:a.濃度、b.溫度、c.壓強) 研究方法:采用控制其他因素不變,改變其中一個因素的方法,并進行對比實驗。 (3)單一因素對化學平衡移動影響的實驗研究: 濃度實驗實驗原理原理Fe33SCNFe(SCN)3(紅色紅色)步驟步驟1向盛有向盛有5 mL 0.005 molL1FeCl3溶液的試管中加入溶液的試管中加入5 mL 0.01 molL1 KSCN溶液,將溶液分別置于兩個試管中溶液,將溶液分別置于兩個試管中現(xiàn)象現(xiàn)象溶液顯紅色溶液顯紅色步驟步驟2向其中一支試管滴加飽和向其中一支試管滴加飽和FeCl3溶液溶液4滴,振蕩滴,振蕩向另一
12、支試管中滴加向另一支試管中滴加1 molL1 KSCN溶液溶液4滴滴現(xiàn)象現(xiàn)象溶液紅色加深溶液紅色加深溶液紅色加深溶液紅色加深步驟步驟3滴加滴加0.01 molL1 NaOH溶液溶液34滴滴現(xiàn)象現(xiàn)象實驗實驗結論結論 溫度解析(1)化學平衡狀態(tài)的本質是正、逆反應速率相等,是反應混合物中各組分的含量保持不變。如果改變了外界條件,使正、逆反應速率不再相等,平衡就發(fā)生了移動。(2)反應A中NO2為紅棕色,N2O4為無色,非常容易借助顏色的變化來研究溫度以及壓強對平衡的影響;而B為溶液中進行的反應,適合研究濃度對平衡的影響。(3)加入濃FeCl3溶液后,平衡正向移動,使Fe(SCN)3濃度增大,紅色加深;
13、加入濃KSCN溶液后,平衡同樣向正反應方向移動,引起混合物顏色加深;加入NaOH固體后,與FeCl3反應,引起平衡逆向移動,顏色變淺。由于該反應放熱,放入熱水中的球內(nèi)由于平衡逆向移動,引起NO2濃度增大,顏色加深;反之,放入冷水中的球內(nèi)顏色變淺。(4)由此可以得出勒夏特列原理。答案(1)v(正)v(逆)(或正反應速率與逆反應速率不相等)(2)b、ca(3) 現(xiàn)象現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色深;冰水中混合氣體顏色淺熱水中混合氣體顏色深;冰水中混合氣體顏色淺結論結論混合氣體受熱顏色加深,說明混合氣體受熱顏色加深,說明NO2濃度增大,即平衡向吸濃度增大,即平衡向吸熱反應方向移動;混合氣體被冷卻顏色變淺,說明熱反應方向移動;混合氣體被冷卻顏色變淺,說明NO2濃濃度減小,即平衡向放熱反應方向移動度減小,即平衡向放熱反應方向移動