第三节化学平衡
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第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应的概念:在下,既可以向进行,同时,又可以向进行的反应。
如:2、不可逆反应:能进行到底的反应如:H2的燃烧:酸碱中和:生成沉淀的发应:生成气体的反应:一些氧化还原反应:二、化学平衡状态思考1:对于不可逆反应存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?1、化学平衡的建立类比:溶解平衡的建立:(以蔗糖为例)开始时:平衡时:结论:。
那么对于可逆反应来说,又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。
CO + H2O (g) CO2+ H2开始浓度0.01 0.01 0 0一段时间后0.005 0.005 0.005 0.005如图:归纳:反应开始:反应过程中:一定时间后:思考:当可逆反应达到平衡状态时,反应是否停止了?2、化学平衡的定义:在下的反应里,正反应和逆反应速率,反应混合物中各组分的或保持不变的状态。
3、化学平衡的特征:(1)条件:(2)对象:(3) 等:(4) 动:(5) 定:4、应用:例1、可逆反应2NO22NO + O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO③用NO2 、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态lA.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥反馈练习:1、可以说明密闭容器中可逆反应P(g)+ Q(g)R(g)+ S(g)在恒温下已达平衡的是()A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等D.P、Q、R、S的物质的量相等3、在一定温度下,可逆反应:A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是( )(A) A2、B2、AB的浓度不再变化(B) 容器中的压强不再随时间变化(C) 单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB(D) A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2第三节化学平衡【实验探究一】:探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+ H2O 2CrO42-+ 2H+K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。
第二章第三节化学平衡教学目标:1.能描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。
教学重点:描述化学平衡建立的过程。
教学难点:探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。
探究建议:①实验探究:温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。
②实验:温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响。
③查阅资料:奇妙的振荡反应。
④讨论:合成氨反应条件选择的依据。
课时安排:三课时教学过程:第一课时[导课]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。
[板书]第三节化学平衡[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,如酸与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。
[板书]一、可逆反应与不可逆反应[思考]大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢?[回答]开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。
[追问]不溶了是否就意味着停止溶解了呢?[回答]回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学思考后回答:没有停止。
因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。
第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义:在条件下向正、反两个方向进行的反应,用符号表示。
2.特征:(1)可逆反应正、逆反应的条件是。
(2)相同条件下,正反应和逆反应。
(3)一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,反应物和生成物。
(4)若正反应是放热反应,则逆反应为。
例1:判断下列反应,属于可逆反应的是。
①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2:在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3 mol·L-1B.X2为0.2 mol·L-1C.Y2为0.4 mol·L-1D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时,将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时,化学反应速率___________最大,而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,v正____________,而v逆____________。
(3)某一时刻,当反应进行到_______________时,此可逆反应就达到了平衡。
2.化学平衡状态在一定条件下,当一个可逆反应进行到和相等,反应物与生成物时的状态。
例3:在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。
B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。
第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1.可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应。
二. 化学平衡1.化学平衡:化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应....里,正.反应和逆.反应的速率相等....,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
⑵达到化学平衡状态的标志①v(正)=v(逆)②反应混合物中各组分的含量保持不变。
只要满足以上一个条件即可表示一个可逆反应在一定条件下已经达到平衡状态。
③以可逆反应mA(g)+nB pC(g)为例,若开始只有反应物,没有生成物,此时A和B的_______最大,因而_______最大;而C起始浓度为零,因而_______为零。
随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,v(正)越来越小,v(逆)越来越大,反应进行到某一时刻,v(正)=v(逆),这时就达到了化学平衡,如图2-12的速率—时间图象所示。
反应物与生成物浓度随时间变化(浓度-时间图象)关系如图2-13所示。
1图2-12 图2-13例1在密闭容器中充入SO2和由18O原子组成的18O2,在一定条件下开始反应,在达到平衡前,O18存在于()A、只存在于氧气中B、只存在于SO3中C、只存在于SO2和SO3中 D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。
例2在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是( )A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。
B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。
C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。
D、在反应过程中,正反应速率等于逆反应速率。
三.化学平衡状态的特征:(1)“逆”:化学平衡研究的对象是,各物质的转化率必小于。
(2)“动”:即化学平衡是,正反应和逆反应仍在进行。
(3)“等”:是指,必须用同一物质来表示,这是化学平衡状态的本质特征。
(4)“定”:由于,平衡混合物中各组分的浓度及体积(或质量分数)。