2.3 化学平衡（课件）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·医药卫生类）

化 学 医药卫生类 高等教育出版社 主题二 化学反应及其规律 2.3 化学平衡 主题二 化学反应及其规律 2.3 化学平衡 学习目标 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 结论 情境与认知 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。 一.可逆反应与化学平衡 结论 化学反应存在限度。有的反应不能进行完全。 1.可逆反应 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， 一.可逆反应与化学平衡 1.可逆反应 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。 提示： 通常，把向右进行的反应称为正反应， 把向左进行的反应称为逆反应。 一.可逆反应与化学平衡 结论 2.化学平衡 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30 H2/(mol/L) 6.00 4.5 3.6 3.3 3.03 3.00 3.00 N2/(mol/L) 2.00 1.5 1.2 1.1 1.01 1.00 1.00 NH3/(mol/L) 0.00 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 表2-3-1 工业合成氨反应相关数据 N2(g)＋3H2(g) 2NH3 (g) ΔH= -92.38kJ/mol 高温、高压 催化剂 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？ 二.化学平衡 结论 2.化学平衡 N2(g)＋3H2(g) 2NH3 (g)，ΔH= -92.38kJ/mol 高温、高压 催化剂 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。 反应停止了吗？ 二.化学平衡 结论 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？ 反应速率与时间图像 2.化学平衡 二.化学平衡 结论 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 二.化学平衡 结论 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。 3.化学平衡的移动 二.化学平衡 结论 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）？ 3.化学平衡的移动 猜想：浓度、温度可能会引起化学平衡的移动 二.化学平衡 结论 实验与探究 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 mol/L FeCl3溶液和3滴0.1 mol/L KSCN溶液得到红色溶液。 试管编号 再滴入0.1mol/L FeCl3溶液/滴 再滴入0.1mol/LKSCN溶液/滴 红色深浅变化