第5讲化学平衡
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嘴哆市安排阳光实验学校高二化学化学平衡人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:化学平衡(2)1.化学平衡移动2.等效平衡3. 反应速率和化学平衡的图象二. 重点、难点:1. 初步掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响。
2. 理解平衡移动原理。
三. 教学过程(一)化学平衡移动1、化学平衡移动的定义:可逆反应中旧.化学平衡的破坏..,新.化学平衡的建立..过程,称为化学平衡的移动。
2、化学平衡移动的根本原因是:由于外界条件(如浓度、温度、压强)改变,破坏了原平衡体系,使得正反应速率和逆反应速率不再相等。
则:当v(正)>.v(逆)时,平衡向正.反应方向移动,移动的结果是v'(正)=v'(逆);当v(正)<.v(逆)时,平衡向逆.反应方向移动,移动的结果是v'(正)=v'(逆);若条件改变不能引起化学反应速率的变化,则化学平衡不移动,如条件的改变对v (正)和v(逆)的影响程度完全相同,化学平衡也不移动(如使用催化剂)。
3、影响化学平衡移动的外界条件(1)浓度对化学平衡的影响:[实验]向0.01 mol/l FeCl3和0.01 mol/l KSCN反应混合液中加入少量的1mol/l FeCl3或1 mol/l KSCN溶液。
①反应方程式:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl②实验现象:增大FeCl3或KSCN浓度时,溶液红色加深。
③实验结论:实验表明当增大FeCl3或KSCN浓度时,溶液红色加深,说明反应向正反应方向进行,即平衡向正反应方向移动。
④结论分析(1):由上图可以看出:t2时刻增大FeCl3或KSCN浓度时,正v突然增大,逆v瞬间不变,逆正vv≠平衡被破坏,此刻'v'v逆正>,反应自然向正反应方向进行,随反应的进行反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大即'v正不断减小,'v逆不断增大,t3时刻'v'v逆正=反应达到新的平衡状态。
第五章 化学平衡一.基本要求1.掌握化学反应等温式的各种形式,并会用来判断反应的方向和限度。
2.了解标准平衡常数的定义,掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。
3.掌握标准平衡常数K 与r m G ∆在数值上的联系,熟练用热力学方法计算r m G ∆,从而获得标准平衡常数的数值。
4.了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ∆的定义和它的应用。
5.掌握温度对化学平衡的影响,记住van ’t Hoff 公式及其应用。
6.了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。
二.把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的,就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式,来导出化学反应等温式,从而用来判断化学反应的方向与限度。
本章又用到了反应进度的概念,不过其值处在0 1 mol -的区间之内。
因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时,是将化学势看作为一个定值,也就是在有限的反应系统中,化学进度为d ξ,如果在一个很大的系统中, 1 mol ξ=。
严格讲,标准平衡常数应该用绝对活度来定义,由于本教材没有介绍绝对活度的概念,所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义是一样的。
从标准平衡常数的定义式可知,标准平衡常数与标准化学势一样,都仅是温度的函数,因为压力已指定为标准压力。
对于液相反应系统,标准平衡常数有其相应的形式。
对于复相化学反应,因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态,它的化学势就是标准态化学势,已经归入r m G ∆中,所以在计算标准平衡常数时,只与气体物质的压力有关。
学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响,能找到一个经济合理的反应条件,为科研和工业生产服务。
而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算,否则会把自己搞糊涂了,反而没抓住主要内容。
由于标准平衡常数与r m G ∆在数值上有联系,r m ln p G RT K ∆=-,所以有了r m G ∆的值,就可以计算p K 的值。
第5讲用图像分析化学反应速率和平衡移动化学平衡的图像分析方法及思路1.看懂图像:看点:原点、拐点、交点,定量图像中点的数量关系看线:走向、变化趋势,未体现出的关系可作辅助线:等温线、等压线看面:横、纵坐标轴的意义2.联想规律:准确熟练地联想外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响规律3.作出判断:①“先拐先平数值大”原则;②“定一议二”原则。
例.对反应aA(g)+bB(g) cC(g) △H ,有A、B两图的实验结果,判断a、b、c的关系和△H的符号。
【解析】A图是不同温度下,产物C的分数随时间的变化曲线。
“先拐先平数值大”原则:温度越高,反应速率越快,先达到平衡,∴T2>T1。
“定一议二”原则:将时间定为平衡后的的某一时刻,T1温度下的平衡变为T2温度下的平衡:T1→T2,升高温度,平衡向吸热方向移动(勒沙特列原理);C1% →C2%,C的分数减小,平衡向逆反应方向移动(已知反应);∴逆反应方向是吸热方向,即正反应方向是放热方向,即△H<0 。
B图是不同压强下,反应物A的分数随时间的变化曲线。
“先拐先平数值大”原则:压强越高,反应速率越快,先达到平衡,∴p2>p1。
“定一议二”原则:将时间定为平衡后的的某一时刻,p1压强下的平衡变为p2压强下的平衡:p1→p2,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动(勒沙特列原理);A1% →A2%,A的分数减小,平衡向正反应方向移动(已知反应);∴正反应方向是气体体积减小方向,即a + b > c。
1.某可逆反应:3A(g)+B(g)2C(g)在温度分别为t1和t2 ,压强分别为p1和p2的条件下得到C的物质的量n与时间t的关系如图,下列判断中正确的是()A.p1>p2,正反应为放热反应B.p2>p1,正反应为放热反应C.p2>p1,逆反应为吸热反应D.p1>p2,逆反应为放热反应2.反应:L(s)+aG(g) bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示。
第5讲水溶液中离子平衡3一、酸碱中和滴定1.滴定原理(1)定义:用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)浓度的实验方法。
(2)原理:其中C1、V2已知,只要测量出V1,即可得未知酸或碱溶液的浓度C2。
说明:①完全中和的含义为:H2SOH3PO②2.滴定终点的确定:选择合适的指示剂指示剂选取的原则:3.使用仪器仪器:(1)酸式滴定管(不能盛放碱液、水解呈碱性的盐溶液、氢氟酸)(2)碱式滴定管(不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液)说明:滴定管读数保留小数点后两位,量筒和天平小数点后保留一位4.终点的判断溶液颜色发生变化且在半分钟内不再变色,多次测定求各体积的平均值。
参考练习1.用0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH(1滴溶液的体积约为0.05mL),继续加水至50mL,所得溶液的pH 是A.4 B.7.2 C.10 D.11.32.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项3.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下甲基橙:3.1~4.4石蕊:5.0~8.0酚酞:8.2~10.0用0.1000mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂4.已知常温、常压下,饱和CO2的水溶液的pH=3.9,则可推断用标准的盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是A.石蕊,由蓝变红B.甲基橙,由橙变黄C.酚酞,红色褪去D.甲基橙,由黄变橙5.有一支50mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.00mL刻度处。
把滴定管中的溶液全部流下排出,盛接在量筒中,量筒中内的溶液的体积A.大于40.0mL B.40.0mL C.小于40.0mL D.10.0mL二、难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡(1)概念:在一定条件下,当难溶电解质溶解与生成速率相等时,得到难溶电解质的饱和溶液,即达到溶解平衡。
高考总复习化学平衡(提高)【考纲要求】1.了解化学反应的可逆性。
2.了解化学平衡建立的过程,理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
3.理解化学平衡的标志。
【考点梳理】考点一、可逆反应1.概念:在相同条件下,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称为可逆反应。
2.可逆反应的特点:要点诠释:(1) 在相同条件下,正、逆反应能同时进行。
(2) 反应有一定的限度,不能进行完全,任一反应物的转化率均小于100%。
(3) 最终只能得到反应物和生成物的混合物。
3.表示:化学方程式中的“=”用“”代替。
考点二、化学平衡状态1.化学平衡状态的含义:指在一定条件下的可逆反应中,正反应和逆反应的速率相等,反应体系中所有反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变的状态。
【高清课堂:二、2.化学平衡状态的特征:】2.化学平衡状态的特征:“逆、等、定、动、变、同”要点诠释:(1)“逆”:可逆反应。
(2)“等”:υ正=υ逆对于同种物质:该物质的生成速率=消耗速率;对于不同物质:要将不同物质表示的速率按照速率比等于系数比折算成同一物质表示的速率,且满足上述条件(υ正=υ逆)。
(3)“定”:条件一定时,反应体系中所有反应物和生成物的浓度(或质量、物质的量、物质的量百分含量、反应物转化率等)不再随时间变化。
(4)“动”:正逆反应都在进行,对同一物质:υ正=υ逆≠0,体系处于动态平衡。
(5)“变”:反应条件改变,正逆反应速率可能不再相等,平衡就会发生移动,直至建立新的平衡,正逆反应速率又达到相等。
(6)“同”:一个特定化学平衡的建立与反应途径无关(等效平衡)。
对于同一个可逆反应,只要条件相同(温度、浓度、压强),不论从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或从正、逆两个方向同时开始,只要投料相当,均能达到同一平衡状态。
例如:相同条件下,对于可逆反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g),投料2 mol SO2和1 mol O2或投料2 mol SO3,最终达到同一平衡状态。
高中化学平衡知识点整理在高中化学学习中,平衡是一个十分重要且基础的概念。
平衡反应是指在一个封闭系统中,反应物转变为生成物的速率相等时达到的一种动态平衡状态。
平衡反应又可以细分为物理平衡和化学平衡。
下面对高中化学平衡知识点进行整理。
1. 平衡反应的特点在平衡反应中,反应物和生成物的浓度保持不变,但它们仍在转化,并处于动态平衡状态。
平衡反应的速率恒定且相等,这也是动态平衡的一种表现。
2. 平衡常数平衡常数是用来描述一个反应达到平衡时反应物和生成物浓度的比例。
平衡常数通常用Kc、Kp来表示,取决于反应方程式中各物质的浓度或分压。
3. 影响平衡位置的因素平衡位置的位置取决于平衡常数以及反应温度、压力等因素。
当平衡常数Kc大于1时,表示生成物浓度较高;当Kc小于1时,表示生成物浓度较低。
4. 平衡常数的计算平衡常数的计算需要通过反应方程式来确定各物质浓度或分压,从而得出平衡常数的数值。
平衡常数的大小可以告诉我们反应的进行方向。
5. 平衡位置的变化通过调节温度、压力或者浓度等因素,可以改变平衡位置。
Le Chatelier原理指出,在受到外界因素影响时,系统会通过调整以恢复平衡,以维持平衡动态状态。
6. 平衡常数与反应热力学反应在不同温度下的平衡常数会发生变化,这与热力学原理有关。
反应的焓变和熵变可以帮助我们理解平衡常数变化的原因。
以上就是对高中化学平衡知识点的整理,希望可以帮助大家更好地理解平衡反应的相关概念。
学习化学需要多加练习和实验,加深对平衡反应的理解,有助于提高学习效果。
愿大家取得更好的成绩!。
高中化学之:化学平衡一、化学平衡状态(一)研究对象:可逆反应 (二)建立:图像:(三)定义:指在一定条件下的可逆反应,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
(四)特点——逆、等、动、定、变 1、逆:研究对象是可逆反应2、等:平衡时,同一物质的正逆反应速率相等即v 正=v 逆3、动:化学平衡是动态平衡,即达平衡时正逆反应仍在进行,只不过同一物质的v 正=v 逆4、定:在平衡体系的混合物中,各组分的含量(物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等)保持一定5、变:任何化学平衡状态均是暂时的,相对的,有条件的,与达平衡的过程无关(即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡,还可以从正逆两个方向开始达平衡)当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应的改变,直至在新的条件下建立新的平衡状态注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度,即该反应进行的限度。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率(五)判断达化学平衡的标志1、用速率判断:方法:先找出正、逆反应速率,再看物质:若同一物质,则正逆速率相等 若不同物质,则速率之比=系数之比2、用含量判断:(1)平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变(2)若反应中有颜色变化,颜色不变时可认为达平衡(3)绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变,说明已达平衡(4)有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应,混合气体的总质量不变,或混合气体的密度不变,都可以判断达平衡(5)对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应,混合气体的总物质的量不变,或混合气体的摩尔质量不变,或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数(一)定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K 表示(二)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),则)()()()(B c A c D c C c K nmq p ••=(三)说明:1、表达式的浓度必须是平衡时的浓度,系数决定幂次2、有固体或纯液体(H 2O )参与的反应,其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K 有单位,但一般不写5、K 表示某一具体反应的平衡常数,当反应方向改变或系数改变时,K 也相应发生改变6、对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即1=K K 正逆7、方程式扩大一定的倍数,K 就扩大相应的幂次;方程式缩小一定的倍数,K 就相应的开几次幂;方程式做加法,K 相应的做乘法;方程式做减法,K 相应的做除法。
化学平衡状态的判断方法及例题讲解1、判断方法你一定会遇到这样的选择题:下列能说明某反应达到平衡状态的选项是哪些?说到底,就是让你判断反应是否处于化学平衡状态。
化学平衡状态,实质是正逆反应速率相等;特征为各物质浓度不再改变。
我们在判断是否达到平衡的时候,自然也就有了两个依据:一为实质性依据,即从正逆反应速率的关系上判断,我们总结一句话,叫做“一正一逆,符合比例”;二为特征性依据,即是否出现反映物质浓度不再改变的属性状态,我们总结一句话,叫做“变量不变,平衡出现”。
一、根据速率判断平衡状态,常见的方式有以下几种1.生成(或消耗)a mol A物质的同时,生成(或消耗)b mol B物质此类进行判定的要点,一是看两个过程是不是分别代表一正一逆两相反过程,二是看两个数值a与b之比,是不是符合A与B在反应中的系数比。
2.断裂(或形成)a mol某化学键的同时,断裂(或形成)b mol另一种化学键此类进行判定的要点,一是看两种化学键变化的过程,是否代表一正一逆两相反过程,二是看化学键变化所揭示的的物质变化,是否符合系数比关系。
3.同一时间内,v正(A):v逆(B)=a:b,或者 b v正(A)=a v逆(B)此种类型的判定较为常见,也较为简单,只需要一正一逆两反应速率比符合A与B在反应中的系数比即可。
例如:以下能证明反应N2+ 3H2⇌2NH3达到平衡状态的是:A.一段时间内,生成1.5molH2的同时,消耗了0.5molN2B.一段时间内,断裂4.8molN-H键的同时,断裂了0.8molN≡NC.一段时间内,v正(N2):v逆(H2)=1:3二、根据平衡状态的特征属性进行判断,常见的依据有:温度,颜色,压强,密度,平均相对分子量等。
判定的要点是:若某个属性对于未达平衡的反应体系是一个变量,当其达到恒定不变的状态时,即达到了反应的平衡状态。
例如:恒容体系中,可逆反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡的标志可以是:压强不再改变(因反应未达平衡时,压强是一变量),可以是气体的平均相对分子量不再改变(反应未达平衡时,平均相对分子量是一变量),但不可以是气体密度不再改变(因反应未达平衡时,气体密度是一恒量)。
物理化学平衡教案【篇一:物理化学lesson17-18 化学平衡】第五章化学平衡5.1-5.3 复习及补充没有达到平衡的化学反应,在一定条件下均有向一定方向(平衡状态)进行的趋势,随着反应的进行,过程推动力逐渐减小,最后下降为零,这是反应达到最大限度,反应系统的组成不再改变,于是达到化学平衡状态。
这表明反应总是向着平衡状态变化,达到化学平衡状态,反应就达到了限度。
因此,只要找出一定条件下的化学平衡状态,求出平衡组成,那么化学反应的方向和限度问题就解决了。
化学平衡指动态平衡;反应并没有停止;正反应速率等于逆反应速率一、复习1) 化学反应的等温方程以及标准平衡常数; 2) 摩尔反应吉布斯函数与化学反应亲和势判断。
恒压及非体积功为零时化学反应进行的推动力。
5)a 0化学反应能自发进行a = 0产物及反应物处于平衡状态a 0不可能自发进行且其逆反应会自发进行下真实气体、液态混合物及液态溶液中的化学反应。
b转化率。
平衡时反应物转化成产物的百分数。
二、补充5.2,p164理想气体反应平衡常数的不同表示方法1) 平衡常数的表示形式有多种,上节课介绍的标准平衡常数没有量纲,而平衡常数有时具有一定的量纲。
k?=(pl/p?)l(pm/p?)m/(pa/p?)a(pb/p?)b=?(pb/p?) ? b (1) 式中?b表示参加反应各物质的计量数,对于,上式可化为压力无关。
2) 由于理想气体的分压与系统压力有下列关系:pb=pxb xb为各物质平衡时的物质的量分数。
注意:kp 、kx是气相反应的经验平衡常数。
3) xb=nb/n总,nb为各物质平衡时的物质的量。
将此式代入(5)式可得:【讲解】式中由于物质的量nb与pb 、xb不同,不具有浓度的内涵,因此,kn不是平衡常4) kp 、kx、kn与标准平衡常数的关系:k?=kp = kx = kn 5.4 温度对标准平衡常数的影响化学平衡是在一定条件下的相对平衡,一旦该平衡条件改变,平衡就要发生移动。