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人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡图文课件ppt
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡图文课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了内容索引，自主预习新知导学，合作探究释疑解惑，课堂小结，课标定位素养阐释，问题引领，归纳提升，典型例题等内容，欢迎下载使用。
1.能描述化学平衡建立的途径,能说出化学平衡状态的特征。2.知道化学平衡常数的含义,能正确书写化学平衡常数表达式。3.能利用化学平衡常数和浓度商的相对大小判断反应方向;能进行平衡常数、转化率的简单计算。
一、 化学平衡状态。1.化学平衡的建立。很多化学反应是可逆的。一定条件下,对于可逆反应,可以从正反应方向开始建立化学平衡状态,也可从逆反应方向开始建立化学平衡状态,也可从正、逆反应同时开始建立化学平衡状态。2.化学平衡。在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率相等时,体系中各物质的浓度保持不变的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。【自主思考1】 当可逆反应在一定条件下达到平衡后,正、逆反应是否都停止了?提示: 化学平衡是一种动态平衡,可逆反应达平衡后,正、逆反应仍在进行。
【自主思考2】 一定条件下的某可逆反应,若某时刻Q>K,试判断v(正)和v(逆)的相对大小。提示:Q>K,反应逆向进行,则v(正)
2.T ℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中投入N2和H2进行合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),10 s后达到化学平衡状态。(1)反应过程中:0~10 s内N2的物质的量由6 ml变为4 ml,则H2的物质的量由14 ml变为 ml,v(H2)= 。 (2)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 A.c(N2)=c(H2)=c(NH3)B.容器内压强保持不变C.v正(N2)=3v逆(H2)D.容器内气体的密度保持不变(3)T ℃时,该反应的平衡常数K= 。
对于任一可逆反应,在一定条件下,只加入反应物或者只加入生成物或者同时加入反应物和生成物,都可发生反应。进行到某一时刻时,各组分的浓度将不再变化,达到化学平衡状态。1.达到化学平衡状态的基本条件有哪些?提示:可逆反应,在一定条件下反应,v(正)=v(逆)时达到平衡状态。2.化学平衡状态的基本特征有哪些?提示:化学平衡是动态平衡,各组分的浓度等不再变化。
3.化学平衡状态的建立与反应途径有没有关系?提示:化学平衡状态的建立与反应途径无关。无论可逆反应是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或从正、逆反应同时开始,都可在一定条件下达到平衡状态。若在相同条件下起始投入的物质的量相当,则可达到同一个平衡状态。
思考对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),下面的描述能否判断该可逆反应达到平衡状态?①v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。②单位时间内生成了n ml B的同时消耗了q ml D。提示:①不能。此时v(正)不一定等于v(逆),不论平衡与否,该式都成立。②不能。该描述指的都是v(逆),不能体现v(正)=v(逆)。
【例题1】 一定条件下,在容积固定的密闭容器中进行反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 。 ①单位时间内生成a ml O2的同时生成2a ml NO2②单位时间内生成a ml O2的同时生成2a ml NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
答案: ①④⑥⑦解析:①单位时间内生成a ml O2必消耗2a ml NO2,而生成2a ml NO2时,必消耗a ml O2,能体现v(正)=v(逆),反应达到平衡;②描述的都是v(正),不能说明v(正)=v(逆);③中无论达到平衡与否,化学反应速率之比都等于化学计量数之比;④有颜色变化的化学反应中混合气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤容积固定,气体质量在反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后气体体积不相等,压强不变意味着各物质的物质的量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,能说明该反应达到平衡。易错点拨 对“浓度保持不变”的理解(1)“浓度保持不变”不是“浓度相等”;(2)“浓度保持不变”不是“浓度之比等于化学计量数之比”。
【变式训练1】 (双选)在一定温度下,进行反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)。能说明该反应达到平衡的是( )。A.单位时间内生成a ml A2的同时生成a ml ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2a ml AB的同时生成a ml B2 D.单位时间内生成a ml A2的同时消耗a ml B2答案:CD解析:A项描述的v(逆)不等于v(正);B项,该反应前后气体体积相等,所以气体的总物质的量不变,不论是否平衡,总压强不变;C、D两项描述的都说明v(正)等于v(逆)。
很多化学反应具有可逆性,但是不同的可逆反应在一定条件下其限度不同。表征可逆反应限度的一个特征值就是化学平衡常数。1.如何表达化学平衡常数?提示:用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积表示平衡常数。固体或纯液体物质一般不列入平衡常数的表达式中。2.化学平衡常数的决定因素和影响因素分别是什么?提示:决定平衡常数的因素是可逆反应本身,同一个可逆反应,其书写形式不同,K的表达形式及数值也不同;通常情况下,影响平衡常数的因素只有温度。
3.化学平衡常数的大小说明了什么?提示:通常平衡常数越大,说明正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。
1.应用化学平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,其表达式直接反映了该可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度、化学计量数之间的一种特定关系。(2)同一个可逆反应,若书写形式改变,平衡常数也会改变。
2.化学平衡常数的应用(1)判断可逆反应的限度。通常,K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,平衡时反应物的转化率越大;反之,反应越不完全,平衡时反应物的转化率越小。(2)判断反应的热效应。
(4)计算反应物的转化率等。依据可逆反应方程式和平衡常数,利用三段式可以计算体系中各组分的平衡浓度、起始浓度或变化浓度,从而计算反应物的转化率、从反应开始到平衡时的化学反应速率等。
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。 (5)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为:c(CO2)=2 ml·L-1,c(H2)=1.5 ml·L-1,c(CO)=1 ml·L-1,c(H2O)=3 ml·L-1,则此时v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
易错点拨 (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。(2)化学平衡常数不表示反应的快慢,即化学反应速率大,K值不一定大。(3)使用催化剂能改变化学反应速率,但不会改变平衡常数。
【变式训练2】 (双选)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:下列说法正确的是( )。A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 ml,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 ml·L-1·min-1B.实验②中,该反应的平衡常数K=1C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.060答案:BC
1.能描述化学平衡建立的途径,能说出化学平衡状态的特征。2.知道化学平衡常数的含义,能正确书写化学平衡常数表达式。3.能利用化学平衡常数和浓度商的相对大小判断反应方向;能进行平衡常数、转化率的简单计算。
一、 化学平衡状态。1.化学平衡的建立。很多化学反应是可逆的。一定条件下,对于可逆反应,可以从正反应方向开始建立化学平衡状态,也可从逆反应方向开始建立化学平衡状态,也可从正、逆反应同时开始建立化学平衡状态。2.化学平衡。在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率相等时,体系中各物质的浓度保持不变的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。【自主思考1】 当可逆反应在一定条件下达到平衡后,正、逆反应是否都停止了?提示: 化学平衡是一种动态平衡,可逆反应达平衡后,正、逆反应仍在进行。
【自主思考2】 一定条件下的某可逆反应,若某时刻Q>K,试判断v(正)和v(逆)的相对大小。提示:Q>K,反应逆向进行,则v(正)
2.T ℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中投入N2和H2进行合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),10 s后达到化学平衡状态。(1)反应过程中:0~10 s内N2的物质的量由6 ml变为4 ml,则H2的物质的量由14 ml变为 ml,v(H2)= 。 (2)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 A.c(N2)=c(H2)=c(NH3)B.容器内压强保持不变C.v正(N2)=3v逆(H2)D.容器内气体的密度保持不变(3)T ℃时,该反应的平衡常数K= 。
对于任一可逆反应,在一定条件下,只加入反应物或者只加入生成物或者同时加入反应物和生成物,都可发生反应。进行到某一时刻时,各组分的浓度将不再变化,达到化学平衡状态。1.达到化学平衡状态的基本条件有哪些?提示:可逆反应,在一定条件下反应,v(正)=v(逆)时达到平衡状态。2.化学平衡状态的基本特征有哪些?提示:化学平衡是动态平衡,各组分的浓度等不再变化。
3.化学平衡状态的建立与反应途径有没有关系?提示:化学平衡状态的建立与反应途径无关。无论可逆反应是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或从正、逆反应同时开始,都可在一定条件下达到平衡状态。若在相同条件下起始投入的物质的量相当,则可达到同一个平衡状态。
思考对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),下面的描述能否判断该可逆反应达到平衡状态?①v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。②单位时间内生成了n ml B的同时消耗了q ml D。提示:①不能。此时v(正)不一定等于v(逆),不论平衡与否,该式都成立。②不能。该描述指的都是v(逆),不能体现v(正)=v(逆)。
【例题1】 一定条件下,在容积固定的密闭容器中进行反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 。 ①单位时间内生成a ml O2的同时生成2a ml NO2②单位时间内生成a ml O2的同时生成2a ml NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
答案: ①④⑥⑦解析:①单位时间内生成a ml O2必消耗2a ml NO2,而生成2a ml NO2时,必消耗a ml O2,能体现v(正)=v(逆),反应达到平衡;②描述的都是v(正),不能说明v(正)=v(逆);③中无论达到平衡与否,化学反应速率之比都等于化学计量数之比;④有颜色变化的化学反应中混合气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤容积固定,气体质量在反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后气体体积不相等,压强不变意味着各物质的物质的量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,能说明该反应达到平衡。易错点拨 对“浓度保持不变”的理解(1)“浓度保持不变”不是“浓度相等”;(2)“浓度保持不变”不是“浓度之比等于化学计量数之比”。
【变式训练1】 (双选)在一定温度下,进行反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)。能说明该反应达到平衡的是( )。A.单位时间内生成a ml A2的同时生成a ml ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2a ml AB的同时生成a ml B2 D.单位时间内生成a ml A2的同时消耗a ml B2答案:CD解析:A项描述的v(逆)不等于v(正);B项,该反应前后气体体积相等,所以气体的总物质的量不变,不论是否平衡,总压强不变;C、D两项描述的都说明v(正)等于v(逆)。
很多化学反应具有可逆性,但是不同的可逆反应在一定条件下其限度不同。表征可逆反应限度的一个特征值就是化学平衡常数。1.如何表达化学平衡常数?提示:用生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积表示平衡常数。固体或纯液体物质一般不列入平衡常数的表达式中。2.化学平衡常数的决定因素和影响因素分别是什么?提示:决定平衡常数的因素是可逆反应本身,同一个可逆反应,其书写形式不同,K的表达形式及数值也不同;通常情况下,影响平衡常数的因素只有温度。
3.化学平衡常数的大小说明了什么?提示:通常平衡常数越大,说明正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。
1.应用化学平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,其表达式直接反映了该可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度、化学计量数之间的一种特定关系。(2)同一个可逆反应,若书写形式改变,平衡常数也会改变。
2.化学平衡常数的应用(1)判断可逆反应的限度。通常,K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,平衡时反应物的转化率越大;反之,反应越不完全,平衡时反应物的转化率越小。(2)判断反应的热效应。
(4)计算反应物的转化率等。依据可逆反应方程式和平衡常数,利用三段式可以计算体系中各组分的平衡浓度、起始浓度或变化浓度,从而计算反应物的转化率、从反应开始到平衡时的化学反应速率等。
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。 (5)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为:c(CO2)=2 ml·L-1,c(H2)=1.5 ml·L-1,c(CO)=1 ml·L-1,c(H2O)=3 ml·L-1,则此时v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
易错点拨 (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。(2)化学平衡常数不表示反应的快慢,即化学反应速率大,K值不一定大。(3)使用催化剂能改变化学反应速率,但不会改变平衡常数。
【变式训练2】 (双选)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:下列说法正确的是( )。A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 ml,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 ml·L-1·min-1B.实验②中,该反应的平衡常数K=1C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.060答案:BC
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