《高中化學(xué)（情景導(dǎo)入+課前導(dǎo)讀+知識解惑+課堂演練）第二章 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)（情景導(dǎo)入+課前導(dǎo)讀+知識解惑+課堂演練）第二章 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版選修4（74頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2 2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率在19世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的CO。有人認(rèn)為是CO與鐵礦石的接觸時間不長所造成的。于是英國鋼鐵企業(yè)主耗巨資造成了一座高大的煉鐵高爐，用以增加CO與鐵礦石的接觸時間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO的含量仍然沒有減少，為什么？1在同一條件下既能發(fā)生_，同時又能發(fā)生_，這類反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)。 2當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率_逆反應(yīng)速率，但是正、逆反應(yīng)都_，當(dāng)外界條件不變時，反應(yīng)物和生成物的含量_。向正反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)等于沒有停止保持不變3化學(xué)平衡常數(shù)的定義是在一定_下，當(dāng)一個_達(dá)到_時，

2、生成物_冪之積與反應(yīng)物_的冪之積的_是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號_表示。 對于化學(xué)反應(yīng)：aAbBcCdD 如果反應(yīng)物和生成物均為氣體，平衡常數(shù)的表達(dá)式為_。溫度化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度比值K說明：(1)K越大，說明平衡體系中_所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越_，反應(yīng)物_越_；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。K只受_影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。 (2)平衡常數(shù)表達(dá)式與_的書寫方式有關(guān)。對于同一化學(xué)反應(yīng)，由于_不同，各_、生成物的_不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同。(1)產(chǎn)物徹底所占比例小溫度(2)化學(xué)反應(yīng)

3、方程式書寫方式反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)4除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還可以運(yùn)用_表示一定溫度下某反應(yīng)的限度，可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為_。5化學(xué)平衡的移動：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡是有條件的動態(tài)平衡，在一定條件下才能保持平衡狀態(tài)。當(dāng)影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度)改變時，原平衡就會被破壞，反應(yīng)混合物里_會隨之改變，引起v正v逆，然后在新條件下重新建立平衡。這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。平衡轉(zhuǎn)化率100%各組分的含量(1)化學(xué)平衡移動的原因：化學(xué)平衡移動的原因是反應(yīng)條件的改變，移動的結(jié)果是正、逆反應(yīng)速率發(fā)生變化，平

4、衡混合物中各組分的含量發(fā)生相應(yīng)的變化。 (2)化學(xué)平衡移動的標(biāo)志：從反應(yīng)速率來看：如有v正v逆到v正v逆，再到v v 這樣的過程表明化學(xué)平衡發(fā)生了移動。從混合物組成來看：各組分的含量從保持一定狀態(tài)到條件改變時含量發(fā)生變化，最后在新條件下保持新的一定狀態(tài)，同樣表明化學(xué)平衡發(fā)生了移動。 (3)化學(xué)平衡移動的方向：若外界條件改變，引起v正v逆，此時正反應(yīng)占優(yōu)勢，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(右)移動。若外界條件改變，引起v正v逆，此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(左)移動。若外界條件改變v正和v逆都發(fā)生變化，如果v正和v逆仍保持相等，化學(xué)平衡就沒有發(fā)生移動。6外界條件對化學(xué)平衡的影響 (1)溫度對化學(xué)

5、平衡的影響研究發(fā)現(xiàn)，升高溫度，化學(xué)平衡向_方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向_方向移動。(2)濃度對化學(xué)平衡的影響溫度一定時，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使平衡向_移動；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向_移動。左吸熱放熱右(3)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響在一定溫度下，增大壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向著氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)_的方向移動；減小壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向著氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)_的方向移動。7勒夏特列原理：如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件(如溫度、濃度或壓強(qiáng))，平衡就向著能夠_這種改變的方向移動。減弱減小增大化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)1可逆反應(yīng) (1)定義：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又

6、能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。 例如：在N2和H2的反應(yīng)中，無論怎樣改變反應(yīng)條件都不能使N2和H2完全轉(zhuǎn)化為NH3。這是因?yàn)樵贜2和H2生成NH3的同時，NH3也分解生成N2和H2。即：N23H2 2NH3高溫、高壓催化劑(2)注意： 可逆反應(yīng)的前提：反應(yīng)物和產(chǎn)物必須同時存在于同一反應(yīng)體系中，而且在相同條件下，正逆反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行。 表示方法：在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用“”號來表示。重要的可逆反應(yīng)：鹽類水解、酯的水解等?？赡娣磻?yīng)的特征：難以進(jìn)行到底，存在平衡狀態(tài)。2化學(xué)平衡狀態(tài)如圖： (1)定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)

7、注意： 前提是一定條件下的可逆反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：“正逆反應(yīng)速率相等”。 標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度不隨時間變化，保持不變。 (3)特征： 逆：能建立化學(xué)平衡的反應(yīng)一定是可逆反應(yīng)。 動：化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，v正v逆0。 定：條件不變時，各組分的濃度保持不變。 等：處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，v正v逆。 變：條件改變時，化學(xué)平衡發(fā)生移動。 同：無論是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始所建立的化學(xué)平衡，只要平衡時各物質(zhì)的含量相同，所建立的平衡是等效的。 如：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，在溫度、體積一定時，以1 mol N2和3 mol H2開始建立的平衡狀態(tài)與2 mol NH3開始所建立的平衡狀態(tài)中

8、NH3的體積分?jǐn)?shù)是相同的。 3可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1)本質(zhì)標(biāo)志：同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等，即v正v逆，各組分的百分含量保持不變(不再隨時間而變化)。 (2)等價標(biāo)志： 可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率不再隨時間而發(fā)生變化且相等。 體系中各組分的含量即物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等保持不變(但不一定相等)。 對同一物質(zhì)而言，單位時間內(nèi)該物質(zhì)所代表的正反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度和所代表的逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度相等的狀態(tài)(vB正vB逆)。 對不同物質(zhì)而言，一種物質(zhì)所代表的正反應(yīng)速率和另一種物質(zhì)所代表的逆反應(yīng)速率的比值等于其化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)(系數(shù))之比。(3)特殊標(biāo)志： 對于aA(

9、g)bB(g)cC(g)dD(g)類型，反應(yīng)物和生成物全部都是氣體且abcd的可逆反應(yīng)，若反應(yīng)混合物體系中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、體系的總壓不再隨時間而改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。但對于abcd，由于 ，無論反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)與否， 、p始終不變，因此無法用 、p來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。對于有氣體參加的反應(yīng)，且反應(yīng)中氣體反應(yīng)物和氣體生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不同的可逆反應(yīng)(體系中可存在固、液態(tài)物質(zhì))，當(dāng)恒溫恒壓時，若反應(yīng)體系的體積不變，混合氣體的密度不變，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 由于任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量的變化，因此在其他條件不變的情況下，當(dāng)總體系的溫度一定時，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。對于有有色物質(zhì)

10、參加的可逆反應(yīng)，如H2(g)I2(g)2HI(g)，若體系的顏色不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法具體總結(jié)如下：例舉反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不隨時間改變平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不隨時間改變平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)不隨時間改變平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量不隨時間改變不一定平衡正、逆反應(yīng)速率關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m mol A，同時生成了m mol A，即v正v逆平衡在單位時間內(nèi)消耗了n mol B，同時消耗了p mol C，則v正v逆平衡v(A)v(B)v(C)v(D) mnpq，v正

11、不一定等于v逆不一定平衡在單位時間內(nèi)生成了n mol B，同時消耗了q mol D，均指v逆不一定平衡壓強(qiáng)若mnpq，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)平衡若mnpq，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量( ) 一定時，只有當(dāng)mnpq時平衡若mnpq，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(其他條件一定)平衡體系密度()密度一定不一定平衡其他體系顏色不再變化平衡 一定溫度下的密閉容器中，反應(yīng)A2(g)B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A單位時間內(nèi)生成n mol A2的同時生成n mol ABB容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時間的變化

12、而變化C單位時間內(nèi)生成2n mol AB的同時生成n mol B2D單位時間內(nèi)生成n mol A2的同時生成n mol B2解析：在一定條件下，判斷一個反應(yīng)是否達(dá)到平衡，主要看正、逆反應(yīng)速率是否相等，體系中各組分的濃度(或含量)是否保持不變。A項(xiàng)生成A2是逆反應(yīng)，生成AB是正反應(yīng)，但是v(正)v(逆)，沒有達(dá)到平衡。對于左右兩邊氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反應(yīng)來說，B項(xiàng)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定，v(正)是否等于v(逆)。該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達(dá)到平衡就一直保持不變，故壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平

13、衡狀態(tài)。C項(xiàng)表明v(正)v(逆)，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。D項(xiàng)只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進(jìn)行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1 1。答案：C化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義及表示方法(1)在一定的溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱為平衡常數(shù))。(2)符號：K對于一般的可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，(純固體或溶劑參加的反應(yīng)，它們不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中)(3)化學(xué)平衡常數(shù)的物理意義：平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(

14、即反應(yīng)限度)；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。若K平數(shù)值在105左右，通常認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全，若K平數(shù)值在105左右，則認(rèn)為這個反應(yīng)很難進(jìn)行。(4)平衡常數(shù)是反應(yīng)的特性常數(shù)。 K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。對于可逆反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)，在698.6 K時，K 54.5。 從教材中的表中數(shù)據(jù)我們可以看出，平衡常數(shù)不隨物質(zhì)的起始濃度而改變，僅取決于反應(yīng)的本性。反應(yīng)一定，溫度一定，平衡常數(shù)就是定值。在恒定的溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，最后都能達(dá)到同一平衡狀態(tài)。因此我們說平衡常數(shù)是反應(yīng)的特性常數(shù)。 (5)若用任意狀態(tài)的濃度冪之積

15、的比值(稱為濃度商，用Qc表示)與Kc相比較，可判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)和反應(yīng)進(jìn)行的方向，即：Qc ，對于反應(yīng)aAbB cCdD而言：QcKc，可逆反應(yīng)向左進(jìn)行； QcKc，可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Qcbc，A的轉(zhuǎn)化率增大。若abc，A的轉(zhuǎn)化率減小。(2)如果反應(yīng)物不止一種，如aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)。若只增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大。若按原比例同倍數(shù)增加反應(yīng)物A和B的量，則平衡向正反應(yīng)方向移動，而反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與氣體反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)：若abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變；若abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大。 在密閉容器中，將2.0 mol

16、CO與10 mol H2O混合加熱到800，達(dá)到平衡：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，且K1.0。求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。 解析：設(shè)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為。 CO(g) H2O(g) CO2(g)H2(g)初始狀態(tài)/mol 2.0 10 0 0已轉(zhuǎn)化/mol 2.0 2.0 2.0 2.0平衡狀態(tài)/mol 2.0(1) 102.0 2.0 2.0反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響規(guī)律反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響規(guī)律1濃度對化學(xué)平衡的影響 當(dāng)其他條件保持不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。 注意：固體或純液

17、體，改變其用量化學(xué)平衡不移動。2壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響(1)體積改變的反應(yīng)增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動。減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動。(2)體積不變的反應(yīng)改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動。注意：對于無氣體參加的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時化學(xué)平衡不移動。對于aA(g)bB(g) cC(g)且abc的可逆反應(yīng)。對于aA(g)bB(g) cC(g)，且abc的可逆反應(yīng)，如下圖：新(V正V逆)舊(V正V逆)新(V正V逆)0的反應(yīng)4催化劑對化學(xué)平衡的影響 催化劑的作用：使用催化劑不影響化學(xué)平衡。由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的，所以平衡不移動。但應(yīng)注意：雖然催化劑不使化學(xué)平衡

18、移動，但使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時間。 對于任意化學(xué)反應(yīng)： （雙選題） 對于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)N23H22NH3，達(dá)到平衡時，如果溫度保持不變，增加N2的濃度() A正反應(yīng)速率先增大B逆反應(yīng)速率先減小C化學(xué)平衡常數(shù)增大D化學(xué)平衡常數(shù)不變 解析：在溫度和其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。增大N2的濃度，正反應(yīng)速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NH3濃度逐漸增大，逆反應(yīng)速率逐漸加快(如下圖所示)。故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯誤。在溫度一定時，平衡常數(shù)K與濃度無關(guān)，故D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯誤。答案：AD 已知常溫下氣體NO2和氣體N2O4之間存在如下平衡： 2NO2 N2O4；H0(紅

19、棕色) (無色)如圖所示，燒杯甲中盛放100 mL 6 molL1的HCl溶液，燒杯乙中盛放100 mL冷水，現(xiàn)向燒杯甲的溶液中放入25 g NaOH固體，同時向燒杯乙中放入25 g NH4NO3固體，攪拌使之溶解。(1)A瓶中氣體的顏色：_，簡述理由：_。(2)B瓶中氣體的顏色：_，簡述理由：_答案：(1)變深NaOH溶解放熱，中和反應(yīng)的發(fā)生也放熱，甲中溶液及A中氣體溫度升高，2NO2N2O4；H0，平衡向左移動，NO2濃度增大，顏色加深(2)變淺NH4NO3溶解吸熱，乙中溶液及B中氣體溫度降低，2NO2N2O4；H”、“1在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。已

20、知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時可能存在的數(shù)據(jù)是()ASO2為0.4 mol/L，O2為0.2 mol/LBSO2為0.25 mol/LCSO2、SO3均為0.15 mol/LDSO3為0.4 mol/L解析：A項(xiàng)數(shù)據(jù)表明，題中0.2 mol/L的SO3完全轉(zhuǎn)化成了SO2和O2，即平衡時，c(SO3)0，這是不可能的；B項(xiàng)說明在題給濃度的基礎(chǔ)上又有0.05 mol/L SO2和0.025 mol/L O2化合生成0.05 mol/L SO3，這是可能的；C項(xiàng)數(shù)據(jù)表明SO2、SO3的濃度都在原濃度基礎(chǔ)

21、上減少了0.05 mol/L，這也是不可能的；D項(xiàng)數(shù)據(jù)說明SO2完全轉(zhuǎn)化成了SO3，即平衡時c(SO2)0，c(O2)0，這也是不可能的。答案：B2(2011年惠州調(diào)研)一定條件下，在容積為10 L的密閉容器中，將1 mol X和1 mol Y進(jìn)行如下反應(yīng)：2X(g)Y(g) Z(g)，經(jīng)60 s達(dá)到平衡生成0.3 mol的Z，下列說法正確的是()A60 s時Z的平衡濃度為0.03 mol/L B將容器容積變?yōu)?0 L，Z的新平衡濃度將小于原平衡濃度的一半 C若溫度和體積不變，往容器內(nèi)增加1 mol X，X的轉(zhuǎn)化率將增大 D若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的H 0 解析：60 s時Z的平衡濃度0.3 mol/10 L，A正確；將容器容積變?yōu)?0 L，濃度變?yōu)橐话?，同時相當(dāng)于減壓，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，故Z的新平衡濃度將小于原平衡濃度的一半，B也正確；若溫度和體積不變，往容器內(nèi)增加1 mol X，Y的轉(zhuǎn)化率將增大，但X的轉(zhuǎn)化率將減小，C錯；升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，說明化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0，D錯。答案：AB