唐山职业技术学院讲稿纸。
20---20学年第一学期第周总第讲复习引入:
1、化学反应速率:通常用单位时间内某反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。
2、影响化学反应速率的外界因素:主要有浓度、压力、温度和催化剂。
当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率;对于有气体参加的反应来说,增大压强,气体反应物体积减小,也就是增大气体反应物的浓度,因此可以增大化学反应速率;当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率,温度没升高10℃.化学反应速率约增大原来的2~4倍;催化剂能改变反应速率。
讲授新课:第二节化学平衡。
一、可逆反应与化学平衡。
一)不可逆反应。
在一定条件下,有些反应一旦发生,就能不断进行,直到反应物几乎完全变成生成物。例如氯酸钾在二氧化锰的催化下制备氧气的反应:
2kclo32kcl+o2↑
这种只能向一个方向进行的单向反应,称为不可逆反应。
二)可逆反应。
大多数化学反应,不但反应物可以变成生成物,而且在同一条件下生成物也可以变成反应物,也就是说两个相反方向的反应可以同时进行。例如氮气和氢气合成氨气的反应:
n2+3h22nh3
这种在同一条件下,能同时向两个相反方向进行的双向反应,称为可逆反应。
说明:1、在可逆反应的化学方程式中,用可符号“”代替“==表示反应的可逆性。
2、通常把从左向右进行的反应称为正反应,从右向左进行的反应称为逆反应。例如。
n2+h2nh3
3、可逆反应的特点是:在密闭容器中反应不能进行到底,即反应物和生成物总是同时存在。
例如上述合成氨的反应,反应开始时,容器中只有反应物没有生成物,反应物n2、h2浓度最大,此时正反应速率最大,随着反应的进行,反应物n2、h2浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;另一方面,随着反应的进行,生成物氨气的浓度的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,当反应进行到一定程度时,就会出现正反应速率和逆反应速率相等时的状态,这时正反应生成氨的分子数和逆反应减少的分子数相等,n2、h2正反应减少的分子数与逆反应增加的分子数相等。密闭容器的反应体系中反应物和生成物的浓度都不再改变。
三)化学平衡。
一定条件下,在可逆反应中,正反应速率等于逆反应速率,反应物和生成物的浓度不再随时间改变的状态,称为化学平衡。
化学平衡的主要特征:
第1页药物制剂专业。
20---20学年第一学期第周总第讲。
1、化学平衡是一种动态平衡。在平衡状态下,可逆反应仍在进行,但正、逆向反应速率相等,反应物和生成物浓度各自保持恒定,不再随时间改变。
2、化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行的最大程度。
3、化学平衡是有条件的、相对的、暂时的平衡,随着条件的改变化学平衡会被破坏而发生移动。
二、化学平衡常数。
化学反应达到平衡时,是一反应进行到了最大极限,那么,用什么来衡量这个限度呢?平衡时各浓度间又有些什么定量关系呢?
对于可逆反应。
aa +bb dd +ee 平衡浓度[a][b][d][e]各物质平衡浓度间存在下列关系:
k b a e d b a e
d =]]k 为常数)
此式表明:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物浓度方次的乘积与反应物浓度方次的乘积之比是一个常数。此常数k 称为化学平衡常数。这个关系式称为化学平衡常数表达式。
化学平衡常数的大小是可逆反应进行完全程度的标志。k 值越大,表示平衡时生成物浓度越大,反应物剩余浓度越小,即正反应趋势越强,反之越弱。
三、化学平衡的移动。
化学平衡只是在一定条件下,才能保持的相对的、暂时的平衡状态,如果外界条件(如浓度、温度、压强等)发生改变,化学平衡状态会被破坏,正、逆反应速率不再相等,反应化合物里各物质的浓度也开始改变,直到在新的条件下又重新达到平衡,但新平衡状态下各物质的浓度已不再是第一次平衡时的浓度了。
这种由于条件的改变,可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转变的过程,称为化学平衡的移动。可表示为:
说明:在新平衡状态下,如果生成物的浓度比原来平衡时的浓度大了,称平衡向正反应方向移动(或向右移动);在新平衡状态下,如果反应物的浓度比原来平衡时的浓度大了,称平衡向逆反应方向移动(或向左移动)。
一)浓度对化学平衡的影响。
以fecl3+3kscn
fe(scn)3+3kcl 为例。
黄色)(无色)(红色)(无色)演示实验:取一个烧杯,加入10ml0.01mo1/lfecl 3和10ml0.
01mo1/lkscn ,混合后变为红色。再取三支试管,分别进行下列操作:
20---20学年第一学期第周总第讲第1支试管中,加入混合液3ml,再加1mol/l fecl3溶液3滴;
第2支试管中,加入混合液3ml,再加1mol/l kscn3溶液3滴;
第3支试管中加入混合液3ml,观察号试管溶液颜色变化,并与第3支试管比较。
实验现象:第号试管溶液颜色加深。
说明好试管中,fe(scn)3的浓度比3号试管中fe(scn)3浓度增大。
结论:在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向(或向。
右)移动,平衡向逆反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向(或。
向左)移动。
例1:在co2(气)+c(固)2co(气)的平衡体系中,增大co2、co的浓度,平衡如何移动?
二)压力对化学平衡移动的影响。
压强能影响化学平衡的前提条件是:
有气体物质参加的可逆反应②反应前后气体的总体积发生了变化。
以2no2(气)n2o4(气)为例(此反应正反应方向气体分子数减小;
红棕色)(无色)逆反应方向气体分子数增加)
演示实验:用注射器吸取少量no2和n2o4的混合气体,钟头插入橡皮塞,然后拉动活塞。
实验现象:往外拉时,(体积增大,压强变小)混合气体颜色先变浅又逐渐变深;
往里推时,(体积减小,压强增大)混合气体颜色先变深又逐渐变浅。
实验分析:往外拉时,针筒体积突然增大,no2浓度减小,因此先变浅。后变深说明,当压强减小后,生成了更多的no2;往里推时,针筒体积突然减小,no2浓度增大,因此先变深。
后变浅说明,当压强增大后,生成了更多的n2o4。
结论:在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向着气体分子数减小的方向移动;减小。
压强,化学平衡向着气体分子数增加的方向移动。
注意:有些可逆反应,虽有气体参加,但反应前后气态物质总体积相等,改变压强不影响化。
学平衡。固、液态物质的体积受压强影响很小,只需根据气态物质的分子数变化来判断。
例2:在co2(气)+c(固)2co(气)的平衡体系中,增大或减小压强,平衡如何移动?
三)温度对化学平衡的影响。
化学反应常常伴随着放热或吸热现象的发生,对于可逆反应来说,如果正反应是放热反应,则。
逆反应一定是吸热反应,并且放出的热量和吸收的热量相等。
吸收热量用“+”号表示,放出热量用“-”号表示。例如:
2no2(气)n2o4(气)q=-56.9kj/mol表明正反应为放热反应,逆反应为吸热反应设问:温度如何影响化学平衡的移动呢?
演示实验:将盛有no2、n2o4混合气体的封闭平衡球一端侵入热水中。另一端侵入冰水中,观察两球中气体颜色变化。
实验现象:侵入热水的平衡球内气体颜色变深;侵入冰水的平衡球内气体颜色变浅。
20---20学年第一学期第周总第讲说明:升高温度时,no2浓度增大了,化学平衡向着吸热反应方向移动。降低温度时,no2浓度减小了,化学平衡向着放热反应方向移动。
结论:升高温度原来的平衡被破坏,并且向着吸热反应的方向移动;降低温度,化学平衡向着放热反应方向移动。
根据以上结论,引导学生总结归纳平衡移动的普遍规律:
如果改变影响平衡的任一条件,如浓度、压强或温度,平衡就向着减弱这种改变的方向移动。这就是平衡移动原理——勒夏特列原理。
思考:催化剂能否对化学平衡产生的影响?
学生回顾催化剂对化学反应速率的影响,归纳总结:催化剂能同等程度改变化学反应速率,即v
正=v逆,因此,它对化学平衡的移动没有影响,但催化剂改变反应到达平衡所需要的时间。
课堂练习:1、在co2(气)+c(固)2co(气)的平衡体系中,增大co2的浓度,平衡向移动;增大压强,平衡向移动;升高温度,平衡向移动。
2、在fecl3+kscn fe(scn)3+3kcl的平衡体系中,增大fecl3或kscn的浓度,溶液的红色变:若增大kcl的浓度,溶液的红色变。
3、在co(气)+2h2(气)ch3oh(液)+q的平衡体系中,使平衡向右移动,采取()
a.升高温度。
b.加入催化剂。
c.减小压强。
d.增大co的浓度。
e.减小h2的浓度。
4、在co2(气)+2h2(气)h2o+co(气)的平衡体系中,若使平衡向左移动,采取()
a.增大co2的浓度。
b.增大h2o(气)的浓度。
c.增大h2的浓度。
d.减小co的浓度。
e.减小压强。
5、可逆反应n2+3h22nh3达到平衡时,下列说法正确的是()
和h2不再化合。
不再分解。浓度相等。
各自浓度保持不变。
e.正逆反应速率等于零。
课堂小结:1、化学平衡:一定条件下,在可逆反应中,正反应速率等于逆反应速率,反应物和生成物的浓度不再随时间改变的状态。
2、化学平衡的移动:由于条件的改变,可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转变的过程。影响化学平衡的移动的因素有浓度、压强和温度。
1)在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,;增大生成物的浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2)在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向着气体分子数减小的方向移动;减小压强,化学平衡向着气体分子数增加的方向移动。
3)升高温度原来的平衡被破坏,并且向着吸热反应的方向移动;降低温度,化学平衡向着放热反应方向移动。
作业:教材p53页
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