中职化学高教版（2021）医药卫生类基础模块主题二 化学反应及其规律第三节 化学平衡优秀ppt课件

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主题二 化学反应及其规律 2.3 化学平衡
1. 认识化学反应是有方向的，了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态，构建化学平衡认知模型。2. 了解吸热反应和放热反应，认识化学反应中的能量守恒，初步了解热化学方程式。3.了解浓度、压强、温度等外界条件改变对化学平衡状态的影响，认识化学平衡移动的规律，能够运用勒夏特列原理分析反应条件的选择及控制问题。
一.可逆反应与化学平衡
氨在化学工业和农业生产上都有重要用途，因此合成氨N2+3H2 2NH3，在化工生产中具有重要地位。合成氨（图2-3-1）需要高压、高温和催化剂的条件才能进行。而且研究发现，合成氨不仅存在如何加快反应速率的问题，而且还存在反应在密闭容器中不能进行到底的问题。因此在化学上，除了讨论反应速率外，还有必要讨论反应进行的限度问题，即化学平衡。
化学反应存在限度。有的反应不能进行完全。
合成氨反应在密闭容器中不能进行到底，是因为合成氨反应是个可逆反应。研究化学平衡问题，首先要认识可逆反应。有些化学反应在一定条件下一旦发生，反应物能完全转生成物，即反应只向一个方向进行。这样的单向反应称为不可逆反应。如在二氧化锰的催化下，用氯酸钾制备氧气的反应。但大多数化学反应，在同一条件下，能同时向两个相反的方向进行，这类化学反应称为可逆反应。为了表示反应的可逆性，
在同一条件下，能够同时向两个相反方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应通常在反应方程式中用符号" "表示。
表2-3-1 工业合成氨反应相关数据
在一定条件下进行的工业合成氨反应，相关数据如表2-3-1所示，依据表中数据，计算正、逆反应速率，说说你的发现？
刚开始反应时，正向进行很快，随着时间的推移，反应物浓度减小，生成物浓度增大，正反应速率减慢，逆反应速率增大，在25min后正逆反应速率相等。
依据计算的正逆反应速率，以时间为横坐标，反应速率为纵坐标，画出速率—时间图，观察所绘图像，说说你的发现？
单位时间内正反应消耗的N2和H2的分子数恰好等于逆反应生成的N2和H2的分子数。所以反应体系中，N2、H2和NH3的浓度不再发生变化。达到化学平衡状态。
化学平衡状态具有五大特征：逆——可逆反应等——正反应速率=逆反应速率动——化学平衡是动态平衡，即v正 = v逆 ≠ 0定——可逆反应处于化学平衡状态时，混合体系中各物质浓度保持不变变——改变影响平衡的条件，平衡会被打破，并在新的条件下建立新的平衡
化学平衡只是可逆反应在一定条件下的一种暂时的、相对的稳定状态。因平衡状态被破坏而建立新的平衡的过程，称为化学平衡的移动。
化学反应速率会随温度、浓度等条件的变化而发生改变，化学平衡状态又是可逆反应正逆反应速率相等时的一种暂时的、相对的稳定状态。因此，只要正逆反应速率发生变化，平衡状态一定会被破坏。那么，哪些因素会破坏平衡状态呢？当外界条件改变时，化学平衡状态又会发生怎样的改变呢（即平衡如何移动）？
实验探究1：浓度对化学平衡的影响
在3支试管中各加入2 mL蒸馏水，然后分别加入3滴0.1 ml/L FeCl3溶液和3滴0.1 ml/L KSCN溶液得到红色溶液。
表2-3-2 红色深浅变化记录表
试管1和2中颜色加深，说明化学平衡正向移动。增大浓度，化学反应平衡发生了移动。
在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。
实验探究2：温度对化学平衡的影响
表2-3-3 气体颜色变化记录表
热水中平衡球中气体颜色加深，说明化学平衡正向移动；冰水中平衡球中气体颜色变浅，说明化学平衡逆向移动。改变温度，化学反应平衡发生了移动。
在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应的方向移动。
实验探究3：压强对化学平衡的影响
增大压强，体系颜色先变深后变浅，说明化学平衡正向移动。
在其他条件不变的情况下，对于有气体参加的反应，增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。
对于有气体参与的可逆反应，改变压强是否一定会导致化学平衡的移动？请以小组为单位，以氢气与碘蒸气作用生成碘化氢（H2(g) + I2(g) 2HI(g)）为例进行讨论。
如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是著名的勒夏特列原理，又称化学平衡移动原理。
由于催化剂能够同等程度地改变正反应和逆反应的反应速率。因此，它对化学平衡的移动没有影响，但它能改变反应达到平衡所需的时间。这对于提高生产效率具有十分重要的意义。
闵恩泽——中国催化剂之父
勒夏特列原理（平衡移动原理）
1．下列关于化学反应速率和限度的说法中，错误的是A．化学反应限度可以通过改变某些条件而改变B．可以通过无限延长化学反应的时间来改变反应的限度C．决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质D．化学反应限度决定了反应物在该条件下的最大转化率【答案】B
2．下列反应不属于可逆反应的是A．二氧化硫与水反应B．二氧化硫的催化氧化C．工业合成氨 D．铜与稀硝酸反应【答案】D
3．在可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q达到新平衡时，在平衡体系中充入一定量的18O2，当达到新平衡时，18O的原子应存在于A．只能存在于O2的分子中B．只能存在于SO3的分子中C．能同时存在于SO2和O2的分子中D．能同时存在于SO2、O2、SO3分子中【答案】D
4．一定温度下的恒容密闭容器中，铁和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。下列描述能说明该反应已达平衡状态的是A．v(CO2)=v(CO)B．单位时间内生成FeO的质量和生成Fe的质量相等C．容器中混合气体的压强不随时间变化而变化D．容器中混合气体的密度不随时间变化而变化【答案】D
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P39，1.2.3