化学反应速率和化学平衡8 2(课件PPT).ppt 53页

'成才之路·化学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修④ 化学反应速率和化学平衡第二章 第三节　化学平衡第二章第1课时　化学平衡状态 新知识·导学探究2新思维·名师讲堂3新考题·随堂自测4新视点·专家博客6新提升·达标作业5新情境·激趣入题1 新情境·激趣入题 新知识·导学探究 ●新知导学相同条件正反应逆反应正反应逆反应相同不能不能共存 几乎完全进行=== 最大零减小变小零增大v(正)＝v(逆)不再发生变化 以上过程可用下图表示： 相等质量浓度 5．化学平衡特征可逆动态相等不变发生移动 1．很久以前，人们发现高炉炼铁时总有一部分CO没有被充分利用，就设想利用增加烟筒高度的方法来解决这个问题，但是没有成功，你知道为什么吗？●自主探究 提示：因为可逆反应中反应物的转化率达不到100%，所以1molN2和3molH2不能完全反应，故放出的热量小于92.3kJ。 3．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？提示：浓度不再变化，不代表浓度相等，但百分含量不再变化。 新思维·名师讲堂 可逆反应●教材点拨 下列关于可逆反应的说法中正确的是(　　)A．可逆反应就是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B．在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，因此该反应是可逆反应C．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100%D．碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这两个反应是可逆反应●典例透析 【解析】可逆反应是指在相同条件下，能同时向正、逆反应方向进行的反应。可逆反应强调两点：相同条件和同时双向进行，B正确；A项中没有说明相同条件和同时进行；C项，由于是可逆反应，所以其反应物的转化率不可能达到100%；D项中的两组反应，由于反应条件不同，不能称为可逆反应，错误。【答案】B ●变式训练 解析：假设反应由正反应方向开始进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4mol·L－1；假设反应由逆反应方向开始进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2mol·L－1、0.4mol·L－1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A项正确，B、C项错误；又该反应是总体积不变的反应，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1，D项错误。答案：A 1．化学平衡研究的对象是可逆反应。2．可逆反应达到平衡时的特征(1)等：同一物质的正逆反应速率相等。(不同物质不一定相等)(2)动：动态平衡v(正)＝v(逆)≠0(3)定：各组分含量保持一定。(4)变：外界条件改变，平衡状态发生改变。化学平衡状态●教材点拨 3．化学平衡状态的判断(1)v(正)＝v(逆)≠0①同一物质：正、逆反应速率相同。②不同物质：反应速率的方向相反、大小符合化学计量数之比。误区：反应速率之比等于化学计量数之比(×)；解释：只要反应进行，该关系就成立。③同一物质的消耗速度与生成速度相等 混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定平衡②各气体的体积或体积分数一定平衡③总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时也生成了mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB的同时也消耗了pmolC，即v(正)＝v(逆)平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)(平衡与否该式都成立)不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD，均指v(逆)不一定平衡压强①m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)平衡②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡 温馨提示：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：(1)正反应速率和逆反应速率相等。(2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时，最终都要回归到这两个核心依据上来。 (2015·湖北五校联考)在某容积不变的密闭容器内，注满NO2和N2O4的混合气体，298K时发生反应：●典例透析 【解析】假设反应由正反应方向开始进行，①由于在密闭容器中进行反应，所以由质量守恒定律可知，此反应是否达到平衡质量均不变化。此项不可作为平衡的判断依据；②两种物质中只有NO2为红棕色，因此，如果没有达到平衡，则NO2的浓度在改变，从外观看，则是颜色一直在改变，此项可作为平衡的一个判断依据；③平均摩尔质量等于混合气体总质量除以气体总物质的量，该反应的物质的量两边不相等，如果达到了平衡状态，平均摩尔质量应不变，否则，若平衡正向移动，则平均摩尔质量变大，逆向移动则变小，此项可作为平衡的一个判断依据； ④密度由总体积和总质量决定，由于容器的体积不变。反应物与生成物的总质量也不变，所以密度不变，此项不可作为平衡的判断的依据；⑤热量可以作为平衡的一个判断依据。【答案】B ●变式训练 解析：在恒容条件，此反应为前后气体体积相等的反应，在达到平衡状态前后体系的压强不变，①不能作为平衡状态的判断标志；容积固定，因为此反应有固体参与，气体密度不变说明气体总质量不变，说明此反应达到平衡状态，②可作为平衡状态的判断标志；C(g)的浓度不变说明生成C(g)和消耗C(g)的量相等，说明反应达到平衡状态，③能作为平衡状态的判断标志；反应达到平衡状态，A、C、D三种气体浓度不变，并非等于化学计量数之比， ④不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成C，同时生成D都是正反应方向，故⑤不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolA，说明反应同时向正、逆反应方向进行，生成D和A又符合化学计量数之比，⑥能作为平衡状态的判断标志。由以上分析知C项正确。答案：C 新考题·随堂自测 解析：反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，但可逆反应不能进行到底，故反应速率不能为零，B错误，C正确；可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，D错误。答案：BD 解析：因为此反应是可逆反应，在一定条件下可同时向正、逆反应方向进行，向正反应方向进行时使SO3中含18O，向逆反应方向(含有18O的SO3分解)就可能使SO2中含有18O，所以D正确。答案：D 答案：BC 解析：催化剂不能提高产率，但能缩短生产周期，提高生产效率，A项正确；可逆反应中哪种物质也不可能100%全部转化，B项正确；达到平衡时，SO2和SO3的浓度不变，但不一定相等，C项不正确；提高O2的浓度，平衡向右进行，SO2的转化率提高，D项正确。答案：C (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为__________，反应达到平衡时c(H2)＝__________。(2)判断该反应达到平衡的依据是__________(填序号)。①CO减少的速率和CO2减少的速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化④该条件下正、逆反应速率都为零答案：(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③ 新提升·达标作业（点此链接） 新视点·专家博客 法国科学家勒夏特列简介勒夏特列是一位精力旺盛的法国科学家，他研究过水泥的煅烧和凝固、陶器和玻璃器皿的退火、磨蚀剂的制造以及燃料、玻璃和炸药的发展等问题。从他研究的内容也可看出他对科学和工业之间的关系特别感兴趣。此外，他对乙炔进行了研究，并发明了氧炔焰发生器，迄今还用于金属的切割和焊接。勒夏特列对水泥、陶瓷和玻璃的化学原理很感兴趣，也为防止矿井爆炸而研究过火焰的物化原理。这就使得他要去研究热和热的测量。 1877年他提出用热电偶测量高温。它是由两根金属丝组成的，一根是铂，另一根是铂铑合金，两端用导线相接，一端受热时，即有一微弱电流通过导线，电流强度与温度成正比。他还利用热体会发射光线的原理发明了一种测量高温的光学高温计。这种热电偶和光学高温计可顺利地测定3000℃以上的高温。 勒夏特列在1888年宣布了一条遐迩闻名的定律，那就是勒夏特列原理。勒夏特列原理的应用可以使某些工业生产过程的转化率达到或接近理论值，同时也可以避免一些并无实效的方案(如高炉加高的方案)，其应用非常广泛。这个原理可以表达为：“把平衡状态的某一因素加以改变之后，将使平衡状态向抵消原来因素改变的效果的方向移动。”换句话说，如果把一个处于平衡状态的体系置于一个压力会增加的环境中，这个体系就会尽量缩小体积，重新达到平衡。由于这个缘故，这时压力就不会增加得像本来应该增加的那样多。又例如，如果把这个体系置于一个会正常增加温度的环境里，这个体系就会发生某种变化，额外吸收一部分热量。因此，温度的升高也不会像预计的那样大。 勒夏特列原理因可预测特定变化条件下化学反应的方向，所以有助于化学工业的合理化安排和指导化学家们最大限度地减少浪费，生产所希望的产品。例如哈伯借助于这个原理设计出他的从大气氮中生产氨的反应，这是个关系到战争与和平的重大发明，也是勒夏特列本人差不多比哈伯早二十年就曾预料过的发明。 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'