在19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO
化学反应的速率与限度(第二课时)课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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化学反应是有限度的,很多化学反应都具有可逆性
一、可逆反应
1、定义:在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的 化学反应称为可逆反应。
如:2HI(g) H2(g) + I2(g); 可逆反应。 2KClO3 ==== 2KCl + 3O2(g) 不可逆反应。
(1) 用物质A表示的反应速率为 0.3mol·L-1·s-1。 (2) 2s 时物质A的转化率为 30% 。
拓展:反应物的转化率 化学平衡计算的一般步骤: “三步曲” 1、写出有关平衡的化学方程式
2、找出各物质的 起始量 转化量 平衡量
3、根据已知条件列式
例:将6 mol H2和 3 mol CO充入容积为0.5 L的密闭容器,
(2) t1以后:v(正)=v(逆)
率 v(正)
v(正)= v(逆)
t1以后反应处
v(逆)
于平衡状态!
0
t1
时间(t)
二、化学平衡状态 1、概念:当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率 相等时,反应物与生成物浓度不再改变,达到表面上静 止的一种“平衡状态”,简称化学平衡。
2、特征:
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 等:v(正)=v(逆) ≠0 。 动:动态平衡。 定:平衡时,各组分的浓度保持一定。 变:当外界条件发生改变时,原平衡发生移动。
害的化学反应发生,这就要讨论反应条件的控制。
思考并讨论P48,思考如何提高煤的燃烧效率?
1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系?与煤的充分燃 烧有何关系? 2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响? 3、应选择什么样的炉膛材料?理由是什么? 4、如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量?
化学反应的方向和限度
选修4
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说明:若正、逆反应是在不同条件下发生的,则不属于可逆反应。
选修4
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1.能量判据 (1)能量判据是指自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状 态(这时体系会对外做功或释放热量),这一经验规律就是能量判据, 是判断化学反应进行方向的判据之一。 (2)反应热与自发反应的关系 ①多数放热反应能自发进行。如: NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) 2Na(s)+2H2O(l)===2NaOH(aq)+H2(g)
费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉,以增加CO和铁矿石的接触时间。
可是后来发现,用这个高炉炼铁,所排出的高炉气中CO的含量并没有减少。
你知道这是什么原因吗?
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一、自发反应 在一定条件下无需 外界帮助 就能 自动进行 的反应,我们称之为 自发反应。许多化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应无法自发 进行。
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第二单元 化学反应的方向和限度
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第1课时 化学反应的方向和化学平衡状态
选修4
苏教版 ·化学ຫໍສະໝຸດ 高炉炼铁的主要反应Fe2O3+3CO2
Fe+3CO2是一个可逆反应。在
19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO,有的工
程师认为,这是由于CO和铁矿石的接触时间不够长所造成的,于是在英国耗
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④结论:多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热 反应能自发进行。因此,反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个 因素,但不是唯一因素。
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2.熵判据 (1)有关概念 混乱度:表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体 系变得更加无序。 熵:衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S来表示。混乱度越 大,熵值越大,混乱度越小,熵值越小。
高中化学 2.3化学平衡(第1课时)可逆反应 化学平衡状态 新人教版选修4
(2)可逆反应 在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向 进行的反应。用“ ”表示。 (3)不可逆反应 有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略,正反应几乎完全进行 到底,一般认为这些反应不可逆。例如,H2 的燃烧、酸碱中和等。用 “===”表示。
(4)可逆反应的特点:
例如:将 2 mol SO2 与 1 mol O2 在密闭容器中发生反应:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g),充分反应后,容器中存在的物质有:SO2、O2、 SO3。
2 新知识·预习探索 目标定位
1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点。 2.了解化学平衡建立的过程。 3.理解化学平衡状态的特征。
新知预习 1.可逆反应和不可逆反应 (1)溶解过程的可逆性 一定温度下的饱和溶液,存在溶解、结晶平衡,即溶解平衡状态。
①表示:固体溶质 溶液中的溶质 ②溶解平衡状态的含义 在一定温度下的饱和溶液中固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分 子结晶的速率相等时,饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变。
【答案】 A 【解析】 根据化学平衡的建立过程可知:反应从正反应方向开 始,v 正最大,v 逆=0,最后达平衡时,v 正=v 逆≠0。
4 .对于恒容密闭容器中发生的可 逆反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的是( )
A.断开 1 个 N≡N 键的同时有 6 个 N—H 键生成 B.混合气体的密度不变 C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.N2、H2、NH3 的分子数之比为 1∶3∶2
2.化学平衡状态 (1)化学平衡的建立 如:在一定条件下,把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入某密闭容器中:
以上过程用 v-t 图像表示如右图所示:
高中化学第二章第3节化学平衡(第1课时)可逆反应与不可逆反应化学平衡状态课件新人教版选修4
【答案】因为可逆反应中反应物的转化率达不到 100%,所以 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应,故放出的热量小于 92.3 kJ。
2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗? 各组分的百分含量也不再变化吗?
【答案】 浓度不再变化,不代表度相等;达到化学平衡时,各组 分的百分含量不再变化。
-1
4.在 200 ℃条件下,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入体积为 V L -1 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol 。 (1)反应刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以 (填 “v(正)”或“v(逆)”,下同)最大,而 最小(为零)。 , (2)随着反应的进行,混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2) (填 “增大” “减小” 或 “不变” ,下同),c(I2) ,c(HI) 从而 v(正) ,v(逆) 。 (3)当反应进行到 v(正)与 v(逆) 时,此可逆反应就达到了 平衡。若保持外界条件不变,则反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量 Q (填“>”“<”或“=”)c kJ。
平衡时:������(正)⑰
������(逆),反应混合物中各组分
(2)化学平衡状态的定义 在一定条件下的可逆反应里,当正、 逆两个方向的反应速率相等, 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)化学平衡特征
微思考 当某可逆反应达到平衡时,各物质的浓度保持不变, 这时反应停止了吗?
第3节 化 学 平 衡
第 1 课时 可逆反应与不可逆反应 化学平衡状态
在 19 世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气 中含有较多的 CO。有人认为是 CO 与铁矿石的接触时间 不长所造成的。 英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉, 以增加 CO 和铁矿石的接触时间。 结果发现 CO 的含量仍 然没有减少,这就成了炼铁技术中的科学悬念。你知道 这是为什么吗?
高中化学下学期《化学平衡》教学设计-人教版高中全册化学教案
《化学平衡》教学设计析图表:书29页合成HI达到平衡时的数据关系在19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO。
工程师认为这是由于CO和铁矿石的接触时间不够长所造成的,于是在英国建造了一个高大的炼铁高炉,以增加CO和铁矿石的接触时间。
经检测,用这个高炉炼铁,高炉气中CO含量还是不变。
【情景提问】【过渡】这个问题也正是我们今天要一起探讨的内容:影响化学平衡移动的因素,掌握这个知识后,大家一定能成为一名优秀的工程师轻易的解决这个问题。
像以上这样,当化学反应条件改变时,原有的平衡被破坏,平衡时混合物里各组分的含量也就随着改变而在新的条件下达到新的平衡状态的过程,我们就叫做化学平衡的移动。
1、对于一个可逆反应而言,CO的含量保持不变,这是达到了什么状态,该状态具备什么样的特点?(提示:高炉炼铁的反应为可逆反应)(复习上节课内容)2、如果你作为一名工程师,会尝试改变哪些条件来减少CO的含量?浓度,温度,压强等培养学生的读图能力、观察能力、思维能力学以致用(一)化学平衡移动的定义化学反应条件改变,原有的平衡被破坏,平衡混合物里各组分的含量也就随着改变而在新的条件下达到新的平衡状态的过程。
反应速率的变化 V(正)>V(逆) V (正)<V(逆) V(正)=V(逆)移动方向由此可知,化学平衡之所以会移动是应为改变了反应条件,其实质则是条件改变时反应速率发生了变化使得V正≠V逆,既然如此,影响化学平衡移动的因素可能有哪些?它们的改变又会对平衡产生怎样的影响呢?由此可知,化学平衡之所以会移动是应为改变了反应条件,其实质则是条件改变时反应速率发生了变化使得V正≠V逆,既然如此,影响化学平衡移动的因素可能有哪些?它们的改变又会对平衡产生怎样的影响呢?【实验1】课本实验,由老师和学生共同完成增大平衡混合物中任何一种反应物的浓度,都促使化学平衡向正反应方向进行。
为什么增加任一反应物的浓度都能促使平衡向正反应方向移动?(提示:请从正,逆反应速率的改变来考虑)1、2.SO2氧化成SO3时为何要通入过量浓度对平衡影响的v-t(1)分析图如果增大生成物的浓度,化学平衡向什么方向移动?并画出相应v-t(2)分析图如果减少反应物浓度或减少生成物浓度呢?(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度:(其他条件不变时)增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡均向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡均向逆反应方向移动。
高二化学学案化学平衡2
高二化学学案化学平衡课时:2 编写人:卢镇芳审核人:编号:2问题导学:一、在十九世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气中含有相当量的CO。
有人认为是CO与铁矿石的接触时间不长所导致的。
英国人耗巨资建成了一个高大的炼铁炉,以增加CO与铁矿石的接触时间,结果发现CO的含量仍然没有减少,为什么?指出炼铁高炉发生反应的原理,并试着指出问题产生的根本原因是什么?二、阅读课本P26~P27中的实验2-5、2-6,完成下列学习任务:(1)说明反应原理及其特点。
(2)根据要求完成实验。
(3)完成的P27“思考与交流”。
(4)说明工业中如何应用该理论指导生产。
(注意转化率问题)三、以Cr 2O72-+H2O2CrO42-+2H+为例,从速率的角度出发用图像说明改变浓度对化学平衡产生的影响。
用同样的方法分析完成P27“学与问”。
四、阅读P28实验2-7并完成实验。
完成下列自学任务。
(1)试着解释产生现象的原因。
(2)试着通过速率图像进行说明。
(3)描述生产中如何运用该理论进行指导生产。
五、总结浓度的改变对化学平衡移动的影响。
有没有特殊情况?自主训练1.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在⑴中加入CaO,在⑵中不加任何其他物质,在⑶中加NH4Cl入晶体,发现⑴中红棕色变深,⑶中红棕色变浅,下列叙述正确的是()(红棕) N2O4(无色)是放热反应。
A.2NOB.NH4Cl溶于水时放出热量。
C.烧瓶⑴中平衡混合气体的相对分子质量增大。
D.烧瓶⑶中气体的压强增大。
2.在2L的密闭容器中,800℃时反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)体系中n(NO)随⑴如图中表示NO2的变化的曲线是⑵能说明该反应已经达到平衡状态的是a.v(NO2)=2 v(O2)b.容器内压强保持不变c. v(NO)逆= 2v(O2)正d.容器内的密度保持不变⑶为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是a.及时分离出NO2气体b.适当降低温度c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂3.体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,在相同的温度下达到平衡时A中的转化率SO2为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B 两容器中SO2转化率的关系正确的是()A. a%>b%B. a%=b%C. a%<b%D. 2a%=b%4.可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)ΔH<0达到化学平衡后,升高温度。
化学平衡教学设计
化学平衡教学设计学情分析:化学平衡是中学化学的重要理论之一,是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心,对很多知识的学习起着指导作用。
通过本章的教学,不仅仅要帮助学生理解有关知识,更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点,以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点,训练学生的科学方法,并着力培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生在应用化学理论解决一些简单的化工生产实际问题的同时,体会化学理论学习的重要性。
教材分析:1.教材的理论性较强,比较抽象。
如浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响,以及化学平衡观点的建立等,对学生来说都具有一定的难度。
因此,教材注意采用多种方式,将一些较抽象的知识用浅显通俗的方式表达出来,帮助学生理解有关知识。
例如,以运动员投篮作比喻,形象地说明了反应物分子碰撞时需要足够的能量和合适的取向,才能发生化学反应。
2.教材注意培养学生的思维能力,采用图画等方式,并配以简明的图注,引导学生联想。
例如,教材利用章图引导学生从容器中水量平衡状态的建立,联想到化学平衡状态的建立,以帮助学生建立化学平衡的观点,减缓知识坡度,有利于该教学难点的突破。
又如在“化学反应的方向”的阅读材料中,通过图画和图注,从水总是由高处往低处流,引导学生联想到事物有趋向于最低能量状态的倾向;从有序排列的火柴撒落时成为无序排列,引导学生联想到事物有趋向于最大混乱度的倾向。
教学目标:1.理解化学反应中存在可逆反应,化学平衡状态的形成本质过程。
2.重点掌握平衡状态成立的条件、特征。
3.懂得判断一个体系已达到平衡的判据。
教学模式与方法:1.通过用事实阐明可逆反应的存在,理解反应可逆性对反应程度的影响。
2.探究达到平衡时体系的特征变化,学会用一般理论分析解释普遍存在现象的能力。
情感态度价值观:从化学的基础理论出发,感受过程可逆性和化学平衡的普遍存在与指导作用,体验化学世界的奇妙与和谐。
化学平衡zzzzzzzzzzz
(第一课时)
19世纪后期,人们发现高 炉炼铁所排出的高炉气中含有 相当量的CO,作为工业革命 发源地的英国有些工程师认为 -------这是由于CO和铁矿石的 接触时间不长所造成的,于是 在英国耗费了大量资金建造了 一个高大的炼铁高炉(如图), 以增加CO和铁矿石的接触时 间。可是后来发现用这个高炉 炼铁,所排出的高炉气中CO 的含量并没有减少,你知道为 什么吗?
5,CHI:CH2:CI2=2:1:1
6,温度体积一定时,某一生成物浓度不再变化 7,温度体积一定时,容器内压强不再变化 8,条件一定时,混合气体平均相对分子质量不再变化 9,温度体积一定时,混合气体颜色不再变化 10,温度压强一定时,混合气体密度不再变化
练习:2
下列方法可证明反应2NO2
N2O4,达到平衡状态的是
6,温度体积一定时,某一生成物浓度不再变化 7,温度体积一定时,容器内压强不再变化 8,条件一定时,混合气体平均相对分子质量不再变化 9,温度体积一定时,混合气体颜色不再变化 10,温度压强一定时,混合气体密度不再变化
可逆反应
工程师的设想
实验一:探索溶解平衡
有缺口的大NaCl晶体溶于少量水 思考:
(1)大NaCl晶体会溶解吗?
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)大NaCl晶体的质量有何变 化? (3)大NaCl晶体的形状呢?
当溶解速率与结晶速率相等时,达到溶解平衡状态
将0.01molCO和0.01molH2O放在 1L密闭容器中, 在催化剂存在· 的条件下加热到800℃反应。 CO+H2O(g) CO2+H2
最终生成0.004mol CO2 0.004mol H2如果温度 不变容器中混合气体的浓度都不再变化。将以上 反应情况用时间-速率图象作图,并解释图象。
9化学平衡状态及判定
B.N2为0.15mol/L
C.N2、H2均为0.18mol/L
D.NH3为0.4mol/L
例4、在一个定容的密闭容器中进行如下反应: 2SO2(g)+O2(g) ⇋ 2SO3(g)。已知反应过程中的 某一时间SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1mol·L-1、 0.05mol·L-1和0.3mol·L-1当反应达平衡时可能存
量可能是(
B)
A.1.5mol
B.1mol
C.0.5mol
D.0
例2、 可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g)
在一定条件下于10L的密闭容器中发生, 若开始时加入2molN2、2molH2、0mol NH3,反应达到平衡时NH3的浓度不可
能达到的值是( D )
A.0.1mol/L
B.0.02mol/L
N2(g) + 3H2 (g)
催化剂
2NH3(g)
t
(min) 0 10 20 30 40 50 60
C(mol.L-1)
N2
1 0.8 0.65 0.55 0.5 0.5 0.5
H2
4 3.4 2.95 2.65 2.5 2.5 2.5
NH3
0 0.4 0.7 0.9 1
1
1
结论:
此状态化学上称之化学平衡状态
2.符号:
3.特征: (1).同条件,同时进行,反应物与生成物共存。 (2).有一定限度即反应物不能完全转化为生成物。 注意:
任何化学反应都是具有可逆性的,但是有大小 之分,如果可逆性很小,一般视为非可逆反应。
(4).常见可逆反应:
高温高压
N2+3H2 催化剂 2NH3
2SO2+O2 催化剂 2SO3
化学平衡 第1课时 示范教案
第二节化学平衡第1课时化学平衡状态◆教学目标1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念。
2.知道可逆反应建立化学平衡的过程及化学平衡状态的特征、判断。
◆教学重难点化学平衡状态的特征、判断。
◆教学过程【新课导入】在19世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气中含有相当量的CO。
有人认为是CO与铁矿石的接触时间不长所造成的。
英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉,以增加CO和铁矿石的接触时间,结果发现CO的含量仍然没有减少,你知道这是为什么吗?【回答】对于炼铁高炉中的反应为可逆反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CO不能完全转化,反应是有限度的。
可逆反应有什么特征呢,这节课我们研究一下可逆反应与化学平衡。
【新知讲解】【阅读理解】阅读教材p30、31,化学平衡状态内容。
【过渡】我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。
请同学们思考并举例说明【回答】学生举例说明化学反应存在的限度【讲述】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。
例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。
【讲述】如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如强酸与强碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。
一、可逆反应1.概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应。
2.特征:(1)可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应。
(2)正、逆反应在相同条件下是同时进行的。
(3)反应物和生成物共存于同一体系中,反应物的转化率小于100%。
(4)能量转化类型相反:若正反应放热,则逆反应吸热。
什么是可逆反应可逆反应有什么特点常见的可逆反应有哪
A.0.1mol/L B.0.2mol/L C.0.05mol/L D.0.15mol/L
学习中应用:
如何判断可逆反应 达到平衡状态?
一正一逆双向
等
定
V(正)=V(逆)
满足系数比
反应混合物的组成保持不变 即:变量 → 不变
在500℃、钒触媒的作用下,某体积为2L的密闭 容器中,充入2molSO2与1molO2 ,发生反应 2SO2 + O2 2SO3 ,2min后 达到化学平衡 状态,此时SO3气体的浓度0.8 mol/L。
1、画出0-5min内SO2、 O2、SO3的浓度变化图。 2、画出0-5min内用SO2表示的正逆反应速率。 3、画出0-5min内体系的压强变化图。 4、画出0-5min内体系的密度变化图。 5、画出0-5min内体系的气体平均摩尔质量变 化图。
在一定温度下,某体积为2L的密闭容器中,充入 2molH2 (g)与2molI2 (g) ,发生反应 H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) ,2min后 达到化学 平衡状态,此时HI气体的浓度0.79 mol/L。
B 容器内的压强不随时间而变化
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变化
6、在一定条件下,化学反应N2+3H2 达到平衡,下列说法正确的是( A ) B N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
2NH3
A 容器内平均相对分子质量不随时间变化
C N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1:2
结论
此反应不能进行到底,有一定限度
在19世纪后期,人们发现从炼铁高炉的炉
口排出的尾气中含有一定量的CO。有的工程师
认为,这是由于CO与铁矿石接触时间不够长的
在19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO
实验2
操作
现象
生成物浓度
浓度增大
混合液中滴加 红色 KSCN浓溶液 加深
溶液颜色加深,原混合液中过量的FeCl3, 和加入的KSCN继续反应,使生成物浓度 增加,溶液颜色加深,你赞同该看法吗? 试设计一个实验验证该看法是否成立?
实验3
现象 生成物浓度
混合液中滴加 KSCN浓溶液 混合液中滴加 FeCl3浓溶液 红色 浓度增大 加深 红色 浓度增大 加深
减小 增大 V 正> V 逆 向右 移动
滴加浓 KSC-t图,请在V-t图 上,将t1时刻后至平衡的速率变化在图上表 示出来。(t1为滴加1mol/L的KSCN溶液时 刻)
V V正2
V正2=V逆2
V 正 1= V 逆 1
V逆2
0
t1
t2
t
其实,人生之路的每一段相遇,都是一笔财富,尤其亲情、友情和爱情。在漫长的旅途上,他们都会丰富你的生命,使 你的生命更充实,更真实;丰盈你的内心,使你的内心更慈悲,更善良。所以生活的美好,缘于一颗善良的心,愿我们都能 善待自己和他人。
一路走来,愿相亲相爱的人,相濡以沫,同甘共苦,百年好合。愿有情有意的人,不离不弃,相惜相守,共度人生的每 一个朝夕……直到老得哪也去不了,依然是彼此手心里的宝,感恩一路有你!
C恒容下充入 I2
B恒容下充入H2
D恒容下充入HI气体
等物质的量的 等物质的量的 AB AC BC D四种物质混合,发 D四种物质混合,发 生如下反应: 生如下反应: 2 A(?)+ a A(?)+ 1 B(?) b B(?) 3 C(s)+ cC(s)+ 2 D(?) dD(?)
当反应进行到一定时间后,测的 当反应进行到一定时间后,测的 A减少 A减少 nmol nmol ,, B减少 B减少 n/2mol n/2mol ,, C增加 C增加 3n/2mol 3n/2mol ,, D增加 D增加 nmol nmol ,此时达到了平衡状态。 ,此时达到了平衡状态。
k化学反应限度
学习目标:
1、理解可逆反应、化学反应平衡的概念。
2、掌握化学平衡状态的特征及反应是否达到 平衡状态的判断。 3、通过对化学原理的学习,使学生体会化学 知识在生产、生活实践中的重要性。
认识可逆反应
1、定义:在相同条件下既能向正反应方向进 行,又能向逆反应方向进行的化学反应。 2、符号: 3、特点: ⑴反应物与生成物同时共存,正逆反应同时进行。 ⑵ 有一定限度,反应物不能完全转化为生成物。 注意:任何反应都是具有可逆性的,但是有大小 之分。如果可逆性很小,一般视为不可逆反应。
在体积、温度一定的密闭容器中发生反应 A(s)+2B(g) C(g) )+D(g), 能证明该反 应已达到平衡状态的是 ( B )
A.体系的压强不变 B.混合气体的密度不变
C.气体总的物质的量不变
D.A的物质的量浓度不变
特别注意:该反应A为固态,故气体计量数Δn = 0 。
课堂小结
1、可逆反应
2、化学平衡:在一定的条件下,正反应速率和逆反应速 率相等,反应物和生成物的浓度保持不变的状态。 特征:逆、等、定、动、变 3、判断可逆反应是否处于平衡状态的方法: (1) v正= v逆 (2)物质的量或浓度或体积分数等保持不变 (3) 对于Δn ≠ 0的反应,总压强、总体积、总物质的量不 变或平均分子量不变,则可说明达平衡 (4)对于有颜色的物质参与的反应,颜色不变,则达平衡。
二、化学平衡状态
1、定义:在一定条件下的可逆反应中,当正反 应速率和逆反应速率相等,反应物与生成物的浓 度不再改变,达到了一种表面静止的状态。 -注意:化学平衡状态是可逆反应达到的一种特 殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或 完成的最大程度,即该反应的限度。
等效平衡
1molH2 1mol I2
等 效
恒温 恒容
等效
1molH2 1mol I2
等 效
2molH2 2mol I2
1molH2 1molH2 1mol I2 1mol I2
结论2:
恒温、恒容时,某可逆反应:
例3、在一定条件下,将2.0molSO2和1.0molO2 通入下列容器中:
2SO2+O2 V2O5 △ 2SO3 p0
活塞与大气相通,维持容器内温度不变,平衡时 SO2的质量分数为ω。若在容器内充入4molSO2、 2molO2,相同条件下达到平衡时,SO2的质量分 数 ω(填“>”、“<”或“=”)。
结论3:恒温、恒压下,气体参加的可逆反应,
若相同反应物的投料比相同,相同条件下经不
同途径达到化学平衡时,对应物质的体积分数
相等,平衡为等效平衡。
练习3:在四个密闭容器中,分别充入表中四种配比气体,发 生下列反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),在同温、同压 (且恒压)下达到平衡:
容器 物质
一、我们因梦想而伟大,所有的成功者都是大梦想家:在冬夜的火堆旁,在阴天的雨雾中,梦想着未来。有些人让梦想悄然绝灭,有些人则细心培育维护,直到它安然度过困境,迎来光明和希望,而光明和希望 总是降临在那些真心相信梦想一定会成真的人身上。——威尔逊
二、梦想无论怎样模糊,总潜伏在我们心底,使我们的心境永远得不到宁静,直到这些梦想成为事实才止;像种子在地下一样,一定要萌芽滋长,伸出地面来,寻找阳光。——林语堂 三、多少事,从来急;天地转,光阴迫。一万年太久,只争朝夕。——毛泽东 四、拥有梦想的人是值得尊敬的,
影响化学平衡因素 (1)
增大生成物浓度或 减小反应物浓度
化学平衡向逆反应方向移 动
图像分析
v-t 图像
减小反应物浓度
”
V正
V 正= V 逆
逆
V正
V 正= V 逆
V
, 逆
V, 逆 t2 t 0 V逆
V” 正 = V ”
逆
0
V逆
t1
t1
V, 正
t2
t
增大反应物浓度 平衡向正反应方向移动
新平衡
破怀旧平衡
建立新平衡
一、化学平衡移动
1、定义 在一定条件下,可逆反应达到平衡状态,如果改变平衡的条件,化 学平衡状态被破坏,即V正不等于V逆,直至V正,V逆再次相等,在新的条 件下达到新的平衡。 可逆反应 2、研究对象: 3、实 质: V正≠V逆
4、移动方向: 根据V正与V逆的相对大小进行判断
【综合练习】
1 、某一温度下,在一带有活塞的体积可变的 密闭容器中,可逆反应:N2+3H2 2NH3达到 平衡,若向活塞施加一定的压力,使容器体积 减小,则下列叙述正确的是( DE ) ;若保持该 容器的体积不变,向该平衡体系中充入氩气, 则下列叙述正确的是( BC )
减小反应物浓度 平衡向逆反应方向移动
图像分析
v-t 图像
减小生成物浓度 原理: 生成物浓度↓瞬间V(逆)↓,V (正) 不变, V(正)>V (逆),平衡正向移动。
增大生成物浓度 原理: 生成物浓度↑瞬间V(逆)↑,V (正) 不变, V(逆)>V (正),平衡逆向移动。
v V’逆 V正 V逆 V ’逆>V’正 V’正 t V’正=V’逆
2CrO42-+2H+(黄色)
结论: 增加生成物浓度,平衡向正反应方向移动 减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
浓度对化学平衡的影响(课件)
(橙色)
(黄色)
编号 步骤 K2Cr2O7溶液 结论
1 滴加3-10滴浓H2SO4
2 滴加10-20滴NaOH
橙色加深
黄色加深
增加H+的浓度,橙色加深(平衡向逆反应方向移动);
增加OH-的浓度,会减小H+的浓度,黄色加深(平衡向正反应方向移动).
在其它条件不变时 增加生成物浓度,平衡向逆反应方向移动 减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动
用速率时间图说明浓度对平衡的影响
V
V(正)
增
V`(正)=V`(逆)
大
反
V(正)=V(逆)
应
物
浓
V(逆)
度
t1
t2
t3
t
减小生成物浓度 V
V(正)=V(逆)
V(正)
V(逆)
V`(正)=V`(逆)
t1
t2
t3
t
增大生成物浓度 V
V(正)=V(逆)
V(逆) V(正)
V`(正)=V`(逆)
t1
t2
t3
有人认为能通过增加氧化铁的量,来减少一氧化碳的 含量,你认为呢?
V正=V逆≠0 平衡1
条件改变
化学平衡的移动
V’正 ≠ V’逆 不平衡
一定时间
V”正 = V”逆 ≠0 平衡2
破坏旧平衡
建立新平衡
定义:可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。【思考与交流】 影响化学平衡的条 Nhomakorabea有哪些?
3、浓度对化学平衡移动的几个注意点 ①对平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看作一个常数,增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响 V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。
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A(g)+B (g)
C (g)
结论
增大压强, 平衡向气体体积减小的方向 移动
思考 对于N2 + 3H2 2NH3,不改变其它条件,在t1时 刻,迅速压缩容器,增大压强,下图表示的是t1时 刻前的V-t图,那么,如何在V-t图上,表示出t1时 刻后的速率变化呢?
其实,人生之路的每一段相遇,都是一笔财富,尤其亲情、友情和爱情。在漫长的旅途上,他们都会丰富你的生命,使 你的生命更充实,更真实;丰盈你的内心,使你的内心更慈悲,更善良。所以生活的美好,缘于一颗善良的心,愿我们都能 善待自己和他人。
一路走来,愿相亲相爱的人,相濡以沫,同甘共苦,百年好合。愿有情有意的人,不离不弃,相惜相守,共度人生的每 一个朝夕……直到老得哪也去不了,依然是彼此手心里的宝,感恩一路有你!
V正
V正= V逆
V
V逆
V 正 1= V 逆 1
0
t1
t2 t
思考 从压强角度分析,改变压强能否使 Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2
反应中,CO的含量减小呢?
反应2HI (g) H2(g)+I2 (g) ,在一体积可 变的容器中,当达到平衡时,欲使混合气体 颜色加深,可采取的措施有(A C D) A减小容器体积
爱是什么? 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来,停在枝上,望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道:“你爱这稻谷吗?” “爱。” “为什么?” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷,轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗?”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答:“现在我爱那一湾泉水,我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶,里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水,准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题,”精灵伸出指尖,鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗?我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷,去看那朵风信子。” “为什么?它能驱赶你的饥饿?” “不能。” “它能滋润你的干渴?” “不能。”爱是什么? 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。 风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来,停在枝上,望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道:“你爱这稻谷吗?” “爱。” “为什么?” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷,轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗?”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答:“现在我爱那一湾泉水,我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶,里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水,准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题,”精灵伸出指尖,鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗?我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷,去看那朵风信子。” “为什么?它能驱赶你的饥饿?” “不能。” “它能滋润你的干渴?” “不能。”
减小 增大 V 正> V 逆 向右 移动
滴加浓 KSCN 加深 溶液后 至平衡
增大
思考 下图表示的是t1时刻前的V-t图,请在V-t图 上,将t1时刻后至平衡的速率变化在图上表 示出来。(t1为滴加1mol/L的KSCN溶液时 刻)
V V正2
V正2=V逆2
V 正 1= V 逆 1
V逆2
0
t1
t2
t
2、压缩容器,使气体体积减小
二、改变压强是否会影响平衡
450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据
N2 + 3H2 压强/MPa 1 2.0 NH3/% 0C, 反应2SO (g) 600结果
3
2NH3 5
9.2
10
30
60
100
69.4
16.4 35.5 53.6
2SO2(g)+O2(g)的实验数据 增大压强,氨气含量增加,平衡向右移动 0.1 0.5 1.0 10 压强 / MPa
A+B
C+D
结论
增加反应物浓度,平衡向减弱反应物浓度 增加的方向移动 减小反应物浓度,平衡向减弱反应物浓度 减小的方向移动
思考:
既然改变浓度会使平衡移动,那么在
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 反应 中,能否通过改变浓度来减小CO含量 呢?
高温
对于N2 + 3H2 2NH3,增大N2浓度,平衡向哪个方 向移动? 1、往体积不变的容器中充入N2
实验2:加入的1mol/LKSCN溶液
平衡1
V正 V逆 V正与V逆关系 V (1)与V (2)比较 生成物浓度 1至 2平衡移动方向 C( FeCl3 ) C( KSCN )
平衡2
保持不变 保持不变 保持不变 保持不变 相等 相等 V (1)< V (2) C (1) < C (2) 向右移动 C (1) > C (2) C (1) < C (2)
一、改变浓度是否会影响平衡
实验1:将10mL0.01mol/L的KSCN溶液 与10mL0.01mol/L的FeCl3溶液混合 3SCN-+ Fe3+ Fe(SCN)3(血红色) +, 继续往混合溶液中滴加 1mol/L 的KSCN 同时生成Fe(SCN)2+, Fe(SCN) 2 溶液,预测溶液颜色会发生怎样的变化? Fe(SCN)4-,Fe(SCN)52-,Fe(SCN)6物的浓 度,平衡向右移动,生成物浓度增加, 混合溶液颜色加深。
浓度怎样改变平衡
颜色 原混合 保持 不变 液 滴加浓 KSCN 不变 瞬间
C(生成物)
Fe3++3SCN-
Fe(SCN )3
V
正
V逆
保持 不变
V正与V 逆 平衡
保持 不变
保持 不变
相等 不移 动
不变
增至 不变 V 正> V 逆 最大
实验2
操作
现象
生成物浓度
浓度增大
混合液中滴加 红色 KSCN浓溶液 加深
溶液颜色加深,原混合液中过量的FeCl3, 和加入的KSCN继续反应,使生成物浓度 增加,溶液颜色加深,你赞同该看法吗? 试设计一个实验验证该看法是否成立?
实验3
现象 生成物浓度
混合液中滴加 KSCN浓溶液 混合液中滴加 FeCl3浓溶液 红色 浓度增大 加深 红色 浓度增大 加深
C恒容下充入 I2
B恒容下充入H2
D恒容下充入HI气体
等物质的量的 等物质的量的 AB AC BC D四种物质混合,发 D四种物质混合,发 生如下反应: 生如下反应: 2 A(?)+ a A(?)+ 1 B(?) b B(?) 3 C(s)+ cC(s)+ 2 D(?) dD(?)
当反应进行到一定时间后,测的 当反应进行到一定时间后,测的 A减少 A减少 nmol nmol ,, B减少 B减少 n/2mol n/2mol ,, C增加 C增加 3n/2mol 3n/2mol ,, D增加 D增加 nmol nmol ,此时达到了平衡状态。 ,此时达到了平衡状态。
(2) (1)若只改变压强,反应速率发生变化, 该反应的各系数a —— b —— c—— d—
气 态。 D——
— 气 态,B 液(固) 态, 但平衡不发生移动,则 A——
增大反应物浓度,平衡向减弱反应物浓度 增加的方向移动;减小反应物浓度,平衡 向减弱反应物浓度减小的方向移动 对于有气体参加的反应,增大压强,平衡 向气体体积减小的方向移动
在19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的 高炉气中含有相当量的CO。 工程师认为这是由于CO和铁 矿石的接触时间不够长所造成 的,于是在英国建造了一个高 大的炼铁高炉,以增加CO和 铁矿石的接触时间。
经检测,用这个高炉炼铁,高炉气中CO含量不变。
思考?
对于一个可逆反应而言,CO的含量保持 不变,这是达到了什么状态,具备什么 样的特点? 如果你作为一名工程师,会尝试改变 哪些条件来减少CO的含量?
其实,世上最温暖的语言,“ 不是我爱你,而是在一起。” 所以懂得才是最美的相遇!只有彼此以诚相待,彼此尊 重,相互包容,相互懂得,才能走的更远。 相遇是缘,相守是爱。缘是多么的妙不可言,而懂得又是多么的难能可贵。否则就会错过一时,错过一世! 择一人深爱,陪一人到老。一路相扶相持,一路心手相牵,一路笑对风雨。在平凡的世界,不求爱的轰轰烈烈;不求誓 言多么美丽;唯愿简单的相处,真心地付出,平淡地相守,才不负最美的人生;不负善良的自己。 人海茫茫,不求人人都能刻骨铭心,但求对人对己问心无愧,无怨无悔足矣。大千世界,与万千人中遇见,只是相识的 开始,只有彼此真心付出,以心交心,以情换情,相知相惜,才能相伴美好的一生,一路同行。 然而,生活不仅是诗和远方,更要面对现实。如果曾经的拥有,不能天长地久,那么就要学会华丽地转身,学会忘记。 忘记该忘记的人,忘记该忘记的事儿,忘记苦乐年华的悲喜交集。 人有悲欢离合,月有阴晴圆缺。对于离开的人,不必折磨自己脆弱的生命,虚度了美好的朝夕;不必让心灵痛苦不堪, 弄丢了快乐的自己。擦汗眼泪,告诉自己,日子还得继续,谁都不是谁的唯一,相信最美的风景一直在路上。 人生,就是一场修行。你路过我,我忘记你;你有情,他无意。谁都希望在正确的时间遇见对的人,然而事与愿违时, 你越渴望的东西,也许越是无情无义地弃你而去。所以美好的愿望,就会像肥皂泡一样破灭,只能在错误的时间遇到错的人。 岁月匆匆像一阵风,有多少故事留下感动。愿曾经的相遇,无论是锦上添花,还是追悔莫及;无论是青涩年华的懵懂赏 识,还是成长岁月无法躲避的经历……愿曾经的过往,依然如花芬芳四溢,永远无悔岁月赐予的美好相遇。