高三一轮复习化学平衡 课件

第二节化学平衡第七章：化学反应速率和化学平衡一定条件下可逆反应中，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。1、定义：一、化学平衡状态2、化学平衡状态的特征逆、等、动、定、变3、化学平衡常数（1）．定义：对于一定条件下的可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度的化学计量数次方的乘积与反应物浓度的化学计量数次方的乘积之比为一常数，称为化学平衡常数。化学平衡常数通常记作K（2）.表达式：可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)在一定温度下)()()()(BcAcDcCcKbadc结论1：K可判断可逆反应达到平衡时进行的程度：K越大，达平衡时正反应进行越完全，反应物转化率越高。思考1：平衡常数的大小和可逆反应达平衡时的进行程度及反应物的转化率有什么关系？（3）、平衡常数的应用一般而言，K＞105时，认为反应基本完全温度平衡常数结论2.利用K的变化判断反应的热效应Ⅰ.若升高温度，K值增大，则正反应为_____反应；Ⅱ.若升高温度，K值减小，则正反应为_____反应。吸热放热思考2：对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断Ⅰ和Ⅱ两种情况哪种是吸热，哪种是放热？ⅠⅡQc＜K，Qc=K，反应已达平衡状态Qc＞K，)()()()(BcAcDcCcKbadcQc=浓度商：对于上述可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应向正方向进行反应向逆方向进行思考3：结论3：Qc与K的大小关系可判断反应进行的方向Fe3O4(s)+4H2(g)高温3Fe(s)+4H2O(g))H(c)N(c)NH(cK232321N2+3H22NH3写出下列可逆反应的平衡常数表达式。)H(c)OH(cK2424练习1：)H(c)N(c)NH(cK//223221331232N2+H2NH3练习2：一定温度下的密闭容器中存在：2SO2+O22SO3已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19，试判断：当SO2转化率为50％时，反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？因Qc＜K,未达平衡，反应正向进行（1）、比正逆速率是否相等；（2）、比平衡前后某些物理量是否变化。（3）、比K、Qc的相对大小思考：对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)下列那些说法可以作为达到平衡的标志：（1）A的物质的量不变（2）B的物质的量的分数不变（3）总物质的量不变（4）vA:vB:vC:vD=m:n:p:q（5）总压强不变（6）平均相对分子质量不变（7）体系温度不变（8）体系的密度不变（9）体系颜色不变（10）某一时间段生成pmolC的同时消耗nmplB二、可逆反应达到化学平衡的标志【例】能够说明N2+3H22NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④tmin内生成1molNH3同时消耗0.5molN2⑤tmin内，生成1molN2同时消耗3molH2⑥某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键⑦容器内质量不随时间的变化而变化⑧容器内压强不随时间的变化而变化⑨容器内密度不再发生变化⑩容器内的平均相对分子质量不再发生变化⑤⑥⑧⑩化学平衡的移动三、化学平衡的移动1.定义2.影响化学平衡的因素及平衡移动方向（1）浓度（2）温度（3）压强（4）催化剂3、勒夏特列原理思考8：对于有气体参与的可逆反应，在恒温恒容的条件下充入与反应无关的气体使压强增大，平衡如何移动？在恒温恒压的条件下充入与反应无关的气体平衡如何移动？对于已达平衡的可逆反应，在其他条件不变时，改变一个能够影响化学平衡的条件，化学平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。学生活动：对于已达平衡的可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)（正反应放热）绘制当其它条件不变时在改变下列条件时的速率—时间图像（1）增大反应物浓度和减小生成物浓度（2）升温和降温（3）若a+b﹥c+d，减压和增压（4）使用催化剂浓度对化学平衡的影响：速率-时间关系图：增大反应物减少生成物减少反应物增大生成物aA(g)+bB(g)cC(g)压强对化学平衡的影响：速率-时间关系图温度对化学平衡的影响：速率-时间关系图总结规律：•（1）、升温或加压时，无论平衡如何移动，正逆速率都将突变性增大，达新平衡后速率也较原平衡的大，降温减压时反之。•（2）、改变反应物浓度，正反应速率突变，逆反应速率渐变，改变生成物浓度，逆反应速率突变，正反应速率渐变。•（3）、增大反应物或生成物浓度，无论平衡如何移动，新平衡的速率大于原平衡，反之新平衡的速率小于原平衡速率。4、平衡移动与转化率变化具体分析条件特点A的转化率B的转化率增加A的量可逆反应按原比例同时增加A、B的物质的量a+b＞c+da+b=c+da+b＜c+d（恒容）反应物只有一种：aA(g)bB(g)+cC(g)反应物不止一种：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)条件特点A的转化率增加A的量a＞b+ca=b+ca＜b+c增大不变减小减小增大增大增大不变不变减小减小通过改变温度或压强使平衡正向移动，则所有反应物的转化率都将增大，反之，若平衡逆向移动，则反应物转化率将减小。2、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥√1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化√练习3、体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应2SO2＋O22SO3，并达到平衡，在此过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变。若甲容器中SO2的转化率为p％，则乙容器中SO2的转化率()A．等于p％B.大于p％C.小于p％D.无法判断B等效平衡及其建立途径化学平衡中的图像问题1、化学平衡中的常见图像浓度－时间图速率－时间图某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图六、化学学平衡中的图像题⒈五看图像⑴一看面：即明确横纵坐标的意义（有几个变量）；⑵二看线：了解线的走向和变化趋势；⑶三看点：即起点、交点、终点、拐点与极值点‘等；⑷四看辅助线：如等温线、等压线、平衡线等；⑸五看量的变化：如浓度、温度、压强的变化等。⒉基本思路定一议二：若图像中有三个量，要先固定一个自变量，再讨论另外两个量之间的关系；思维要全面，要注意变换定量与变量，最后下综合结论。如何审图：1、浓度-时间图：1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：A+2B3CA的转化率=33.3%B的转化率=66.7%1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：根据下列图像5A3B+2CA的转化率=62.5%tcCAB0ABCtc0.40.30.20.10总结：浓度-时间图的关键应用：①写出反应方程式A、何为反应物、生成物B、反应物、生成物计量数关系C、是否为可逆反应②计算反应物的转化率③计算某物质的化学反应速率④判断平衡后改变的条件A(g)+2B(g)2C(g)•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。2、速率-时间图：用如下所示速率时间图像进行判断：增大反应物浓度正•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。减小生成物浓度正tvv正v逆t1t20tvv正v逆t1t20已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是(升高或降低)，平衡向反应方向移动，正反应是热反应。升高正吸t1t2tvv正v逆0•对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是(增大或减小)，平衡向反应方向移动，m+n(、、=)p+q。增大逆v逆t1t2tvv正0总结：速率-时间图的关键：①判断化学平衡的移动方向②判断影响化学反应速率和化学平衡的因素③判断转化率增大减小•练习1：对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，判断平衡移动的方向，分析引起平衡移动的因素可能是什么？判断反应物的转化率增大还是减小？并说明理由。平衡逆向移动，升高温度反应物的转化率减小v逆t1t2tvv正0•练习2：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。a.加入(正)催化剂b.当m+n=p+q时增大压强v逆t1tvv正03、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)T1T2;tA的转化率T1T20P1P2;tB的转化率P1P20正反应吸热m+np+q总结：某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图的关键：①学会“定一议二”法。②判断温度（或压强）的大小③判断反应的热效应或反应前后气体总体积的变化P1P2C%tP1P20m+n=p+q练习1：对于下列反应的图像判断压强大小及反应前后气体总体积的变化mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)练习2：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)判断压强大小，温度高低，反应前后气体总体积变化，反应的热效应P1P2;T1T2;tB%T2P2T1P2T1P10m+np+q正反应吸热4、某物质的转化率(或百分含量)-温度－压强图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•正反应放热•正反应吸热TA的转化率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105Pa0PC的浓度500℃200℃0m+np+qm+np+q某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图的关键：学会“定一议二”法，找出条件改变对平衡的影响。练习1：在以密闭容器中进行的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•m+n=p＋qPA%300℃200℃0正反应吸热•对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%A、DPY100℃200℃300℃0练习:2：Tρ0在一固定体积的容器中，在一定条件下发生反应A(s)＋2B(g)2C(?)。且达到化学平衡。当升高温度时，容器内气体的密度随温度的变化如图所示A.若C是气体，正反应是放热反应B.若C是气体，正反应是吸热反应C.若C是非气体，正反应是放热反应D.若C是非气体，正反应是吸热反应√√在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)2C(g)；△H0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高AB25％1、在标准状况下，某混合气中含有N2和H2，其密度为0.554g/L，取0.5mol此混合气体在体积固定的容器中发生反应N2+3H2NH3。达平衡时，容器中的压强是同温度时反应前压强的0.8倍，则此平衡混合气中NH3的体积分数为。2、把氮气和氢气以物质的量比1：1混匀后分成四等份，分别同时充人A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定)，在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。分析