高三化学一轮复习 7.2 化学平衡状态化学平衡常数课件 新人教版
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授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的推断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式;可以计算出物质的平衡转化率;教学重难点推断反应是否达到平衡状态;反应物平衡转化率的变更推断;焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节学问点讲解1.化学平衡常数(1)定义在肯定温度下,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K表示。
(2)表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
(3)应用①推断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。
K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全②推断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在随意状态时,浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平衡状态;Q c<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数推断反应的热效应若上升温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若上升温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2.转化率对于一般的化学反应:a A+b B c C+d D,达到平衡时反应物A的转化率为α(A)=A AA的初始浓度-的平衡浓度的初始浓度×100%=0(A)(A)(A)c cc×100%[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平衡时A的浓度]反应物平衡转化率的变更推断推断反应物转化率的变更时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视详细状况而定。
常见有以下几种情形:反应类型条件的变更反应物转化率的变更有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变3.化学反应进行的方向一、自发过程1.含义在肯定条件下,不须要借助外力作用就能自动进行的过程。
第二节 化学平衡状态和平衡移动1.可逆反应[示例] 含有2 mol SO 2和2 mol O 2在一定条件下的密闭容器中发生2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),平衡时的O 2物质的量范围为1 mol<n (O 2)<2 mol 。
2.化学平衡状态 (1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。
(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:以上过程可用如图表示:若开始加入生成物,从逆反应建立平衡,则v -t图为。
(3)特征[深度归纳]化学平衡状态的判定(1)一般标志(2)等价标志①全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。
②对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
③对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。
④绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。
⑤全部是气体的非等体积反应,恒压条件下,若密度不再变化;对于有固体参与或生成的反应,恒容条件下,若密度不再变化。
[应用体验]正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)Cl 2+H2O HCl+HClO,PCl3+Cl2PCl5均为可逆反应。
(2)在化学平衡的建立过程中,v正一定大于v逆。
()(3)对于反应A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志。
()(g)+O2(g) 2SO3(g)反应,(4)在相同温度下,相同容器(恒容)发生2SO当分别向容器中充入2 mol SO2、1 mol O2与2 mol SO3平衡时,c(SO2)相同。
()(g) N2O4(g)反应,当v正(NO2)=v逆(N2O4)时,反应达平衡(5)对于2NO状态。
()答案:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×⊙考法1极端转化法确定可逆反应某时刻的量1.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L -1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1D[平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y的生成表示的是逆反应速率,Z的生成表示的是正反应速率,且v Y(生成)∶v Z(生成)=3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L -1,D正确。
第2讲化学平衡状态[考纲解读] 1.了解可逆反应的定义。
2.理解化学平衡的定义。
3.理解影响化学平衡的因素。
4.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。
考点一可逆反应可逆反应的概念:在同一条件下,既能向____反应方向进行,又能向____反应方向进行的化学反应。
1.反应2H2O 电解点燃2H2↑+O2↑是否为可逆反应?2.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O2催化剂加热2SO3,充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),O2的物质的量________0 mol,转化率________100%。
(1)可逆反应的可逆是指同一反应条件下,正、逆反应同时进行,不同条件下的反应不是可逆反应。
(2)可逆反应中任一物质的浓度都不能为零,而是介于完全正向转化与逆向转化之间。
(3)参与反应的物质的转化率不等于100%。
考点二化学平衡状态1.概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率________,反应体系中所有参加反应的物质的____________保持不变的状态。
2.建立过程在一定条件下,将0.3 mol CO和0.2 mol H2O(g)通入2 L密闭容器中,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。
(1)反应刚开始时,________浓度最大,正反应速率最大;______浓度为0,____反应速率为0。
(2)随着反应的进行,反应物浓度逐渐________,正反应速率逐渐________;生成物浓度逐渐________,逆反应速率逐渐________,最终正、逆反应速率________,达到平衡状态,此时反应体系中各物质的浓度均____________。
(3)依据以上叙述画出的反应的v-t图像如下:(4)由v -t 图像可以看出化学平衡是动态平衡,因为______________,即反应仍在进行着。