can_bang_hoa_hoc_1__2221

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

CBHH

Comments

Presentation Transcript

slide 2:

I/ Phản ứng một chiều phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học II/ Hằng số cân bằng hóa học III/Sự chuyển dịch cân bằng hóa học IV/Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học V/Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học

slide 3:

I/ Phản ứng một chiều phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học : 1. Phản ứng một chiều : VD1: Zn + 2HCl  ZnCl 2 + H 2  Trong cùng điều kiện H 2 không phản ứng với ZnCl 2 tạo Zn. VD2: Đun nóng tinh thể KClO 3 có mặt chất xúc tác MnO 2 2KClO 3  2KCl + 3O 2 t o MnO 2 Trong cùng điều kiện đó thì KCl không phản ứng với O 2 tạo KClO 3 . 1 : Viết phản ứng của a/ Zn với dung dịch HCl. b/ Nhiệt phân KClO 3 . c/ Khí hidro có phản ứng được với dung dịch ZnCl 2 hay không Khí oxi có phản ứng được với KCl hay không

slide 4:

- Phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều từ trái sang phải gọi là phản ứng một chiều. - Dùng mũi tên chỉ chiều phản ứng. I/ Phản ứng một chiều phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học : 1. Phản ứng một chiều :

slide 5:

2. Phản ứng thuận nghịch : 2 : Viết phương trình phản ứng của a/ Cl 2 với H 2 O ở nhiệt độ thường. b/ SO 2 với O 2 ở nhiệt độ thích hợp. Nhận xét: thế nào là phản ứng thuận nghịch biểu diễn phản ứng thuận nghịch như thế nào so với phản ứng một chiều thì phản ứng thuận nghịch cĩ đặc điểm gì khác I/ Phản ứng một chiều phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học : a/ Xét phản ứng : Cl 2 + H 2 O  HClO +  HCl Ở điều kiện thường Cl 2 phản ứng với H 2 O tạo thành HClO và HCl đồng thời HClO và HCl cũng phản ứng với nhau tạo ra Cl 2 và H 2 O b/ Xét phản ứng : Ở trong cùng điều kiện SO 2 phản ứng với O 2 tạo thành SO 3 đồng thời SO 3 cũng phân hủy tạo ra SO 2 và O 2 2 5 0 V O 2 2 3 t 2SO O 2SO         

slide 6:

2. Phản ứng thuận nghịch : -Phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau gọi là phản ứng thuận nghịch - Dùng hai mũi tên ngược chiều nhau để biểu diễn phản ứng thuận nghịch Đặc điểm của phản ứng thuận nghịch : Hỗn hợp phản ứng luôn có mặt đồng thời cả sản phẩm và chất tham gia phản ứng. I/ Phản ứng một chiều phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học :

slide 7:

Thời gian Tốc độ phản ứng V t V n Trạng thái cân bằng 3. Cân bằng hóa học: Xét phản ứng: H 2khÝ + I 2khÝ 2HI khÝ v t v n Gọi V t là tốc độ của phản ứng thuận và V n là tốc độ của phản ứng nghịch. Nhận xét: Ban đầu: V t lớn do nồng độ I 2 và H 2 lớn V n 0 do nồng độ HI0 Khi pư ùxảy ra: V t giảm do nồng độ I 2 và H 2 giảm V n tăng nồng độ HI ngày càng lớn Đến một lúc nào đó t cb thì V t V n const V cb : pứ đạt tới trạng thái cân bằng. V cb t cb Cân bằng hoá học: là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ của phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch V t V n . Vậy hãy cho biết cân bằng hoá học là gì

slide 8:

Phân tích số liệu thực nghiệm thu được từ phản ứng trên như sau H 2 + I 2  2HI BAN ĐẦU: 05 05 0 MOL/L PHẢN ỨNG: 0393 0393 0786 MOL/L CÂN BẰNG: 0107 0107 0786 MOL/L Từ phân tích trên hãy cho biết tại trạng thái cân bằng phản ứng thuận và phản ứng nghịch có xẩy ra không Từ đó hãy nêu 1 đặc điểm của cân bằng hóa học Tại sao ở trạng thái cân bằng nồng độ các chất không đổi nếu giữ nguyên điều kiện phản ứng Cân bằng hoá học là cân bằng động 3. Cân bằng hóa học: Xét phản ứng: H 2khÝ + I 2khÝ 2HI khÝ Số liệu phân tích: Tại trạng thái cân bằng: pứ không dừng lại mà pứ thuận và pứ nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nhưng với tốc độ bằng nhau V t V n Tại trạng thái cân bằng: V t V n có nghĩa là trong 1 đơn vị thời gian nồng độ các chất pứ giảm đi bao nhiêu theo pứ thuận thì lại được tạo ra bấy nhiêu theo pứ nghịch

slide 9:

3. Cân bằng hóa học: Xét phản ứng: H 2khÝ + I 2khÝ 2HI khÝ Cân bằng hoá học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ của phán ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch V t V n . Cân bằng hoá học là cân bằng động Các chất phản ứng không chuyển hoá hoàn toàn thành sản phẩm nên trong hệ cân bằng luôn luôn có mặt chất phản ứng và chất sản phẩm.

slide 10:

II. Hằng số cân bằng hoá học: 1. Cân bằng trong hệ đồng thể. Xét hệ cân bằng: N 2 O 4 k 2NO 2 k ở 25 0 C Cho biết khái niệm hệ đồng thể Là hệ không có bề mặt phân chia trong hệ. Bằng thực nghiệm hệ cân bằng này ở 25 0 C người ta thu được các số liệu như sau:

slide 11:

Nồng độ ban đầu mol/l Nồng độ ở trạng thái cân bằng mol/l tỉ số nồng độ lúc cân bằng N 2 O 4 0 NO 2 0 N 2 O 4 NO 2 NO 2 2 N 2 O 4 06700 00000 06430 00547 465.10 -3 04460 00500 04480 00457 466.10 -3 05000 00300 04910 00475 460.10 -3 06000 00400 05940 00523 460.10 -3 00000 02000 00898 00204 463.10 -3

slide 12:

1. Cân bằng trong hệ đồng thể. NO 2 2 N 2 O 4 ≈ 463.10 -3 ở 25 0 C Tỉ số nồng độ lúc cân bằng luôn là một hằng số nên được gọi là hằng số cân bằng và kí hiệu là K N 2 O 4 k 2NO 2 k K C NO 2 2 N 2 O 4 463.10 -3 ở 25 0 C NO 2 N 2 O 4 : nồng độ lúc cân bằng mol/l II. Hằng số cân bằng hoá học: Ta nhận thấy:

slide 13:

Tổng quát: aA + bB cC + dD K C C c .D d A a .B b K C ft 0 II. Hằng số cân bằng hoá học: 1. Cân bằng trong hệ đồng thể.

slide 14:

N 2 O 4 k 2NO 2 k K C NO 2 2 N 2 O 4 K C ’ NO 2 N 2 O 4 1/2 N 2 O 4 k NO 2 k 1 2 Ở CÙNG NHIỆT ĐỘ: KK’ 2 II. Hằng số cân bằng hoá học: 1. Cân bằng trong hệ đồng thể. VD : Viết biểu thức K C cho 2 cân bằng sau:

slide 15:

2. Cân bằng trong hệ dị thể. VD1: C r + CO 2 k 2CO k CaCO 3 r CaO r + CO 2 k K C CO 2 CO 2 VD2: K C CO 2 II. Hằng số cân bằng hoá học: Nồng độ của chất rắn được xem là hằng số. Hãy viết biểu thức của cân bằng trên Ở 820 0 C: K C 428.10 -3 nên CO 2 428.10 -3 mol/l Ở 880 0 C: K C 106.10 -2 nên CO 2 106.10 -2 mol/l

slide 16:

III/ Sự chuyển dịch cân bằng : 1/ Thí nghiệm : Lắp dụng cụ như hình vẽ + Nạp đầy khí NO 2 vào cả hai ống nghiệm a và b ở nhiệt độ thường. a b K Nút kín cả hai ống trong đó có cân bằng sau : 2NO 2 k  N 2 O 4 k màu nâu đỏ không màu Màu của hỗn hợp khí trong cân bằng ở hai ống nghiệm như nhau.

slide 17:

+ Đóng khóa K lại ngâm ống a vào nước đá. Nước đá Một lát sau so sánh màu thấy : Hiện tượng đó được gọi là sự chuyển dịch cân bằng. ống a màu nhạt hơn chứng tỏ ống a nồng độ khí NO 2 giảm. a b K 5 : Nhận xét hiện tượng thí nghiệm. Nồng độ NO 2 ở 2 ống có gì thay đổi

slide 18:

2/ Định nghĩa : Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này đến trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố bên ngoài lên cân bằng. + Các yếu tố làm chuyển dịch cân bằng là nồng độ áp suất nhiệt độ. Chúng được gọi là các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học.

slide 19:

IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học : 1/ Ảnh hưởng của nồng độ : Xét một hệ cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ cao và không đổi : Cr + CO 2 k  2CO k 1 + Khi ở trạng thái cân bằng : v T v N nồng độ của các chất không đổi. 6 : So sánh v T và v N khi phản ứng ở trạng thái cân bằng. Cr + CO 2 k  2COk Khi thêm CO 2 vào thì hệ cân bằng sẽ biến đổi như thế nào Bớt CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào Thêm CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào

slide 20:

 Cân bằng đã chuyển dời theo chiều phản ứng thuận. + Thêm CO 2 vào hỗn hợp phản ứng nồng độ CO 2 tăng làm v T lớn hơn v N phản ứng tạo nhiều CO hơn  nồng độ CO 2 giảm nồng độ CO tăng  v T giảm v N tăng đến một lúc nào đó v T v N thì phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng mới có nồng độ CO 2 nhỏ hơn nồng độ CO lớn hơn so với trạng thái cân bằng ban đầu

slide 21:

+ Tương tự khi lấy bớt CO ra khỏi hỗn hợp : cân bằng chuyển dời theo chiều thuận. + Thêm CO vào : cân bằng chuyển dời theo chiều nghịch.  Kết luận : Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó. + Chú ý : Khi thêm hoặc bớt lượng chất rắn không ảnh hưởng đến cân bằng cân bằng không chuyển dịch.

slide 22:

2/ Ảnh hưởng của áp suất : Thí nghiệm : Xét hệ cân bằng trong xi lanh kín có pít tông ở nhiệt độ thường không đổi. N 2 O 4 k  2NO 2 k màu nâu đỏ không màu + Đẩy pít tông vào làm tăng áp suất của hệ màu của hỗn hợp khí nhạt hơn. 7 : Khi đẩy pít tông vào thì áp suất của hệ thay đổi như thế nào Nhận xét về màu của hỗn hợp khí  số mol khí nào tăng Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào Câu hỏi tương tự khi kéo pít tông ra.

slide 23:

+ Thí nghiệm chứng tỏ : khi tăng áp suất số mol khí NO 2 giảm số mol N 2 O 4 tăng  cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. + Nhận xét : Phản ứng nghịch từ 2 mol NO 2 tạo 1 mol N 2 O 4  số mol khí giảm  áp suất giảm. Vậy khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm áp suất chung của hệ. + Khi giảm áp suất chung của hệ bằng cách kéo pít tông ra cho thể tích của hệ tăng số mol NO 2 tăng số mol N 2 O 4 giảm bớt  cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận  làm tăng áp suất.

slide 24:

 Kết luận : Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm áp suất đó. + Chú ý : Nếu phản ứng có số mol khí ở hai vế bằng nhau hoặc phản ứng không có chất khi thì áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng.

slide 25:

3/ Ảnh hưởng của nhiệt độ : Nhiệt phản ứng : + Cho vôi sống vào nước nước sôi  phản ứng tỏa nhiệt. + Nung đá vôi thành vôi sống phải cung cấp nhiệt  phản ứng thu nhiệt.  Để chỉ lượng nhiệt kèm theo mỗi phản ứng hóa học người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng H + Phản ứng tỏa nhiệt : các chất phản ứng mất bớt năng lượng H 0 năng lượng tỏa vào môi trường làm nhiệt độ tăng. + Phản ứng thu nhiệt : các chất phản ứng phải lấy thêm năng lượng để tạo thành sản phẩm H 0

slide 26:

Ảnh hưởng của nhiệt độ : Ví dụ : CaO + H 2 O  CaOH 2 H -65 kJ CaCO 3  CaO + CO 2 H +178 kJ Xét cân bằng trong bình kín : N 2 O 4 k  2NO 2 k H 58 kJ màu nâu đỏ không màu Phản ứng thuận H +58 kJ 0 phản ứng thu nhiệt. Phản ứng nghịch H -58 kJ 0 phản ứng tỏa nhiệt. t o Ngâm hỗn hợp phản ứng trong nước đá và nước sôi.

slide 27:

Nước đá Nước sôi + Hỗn hợp ở trạng thái cân bằng ngâm bình đựng hỗn hợp vào nước sôi màu nâu đỏ của hỗn hợp đậm lên  cân bằng chuyển dịcch theo chiều nghịch  chiều của phản ứng thu nhiệt. + Ngâm bình vào nước đá màu của hỗn hợp khí nhạt đi  cân bằng chuyển dời theo chiều thuận  chiều của phản ứng tỏa nhiệt. 8 : Sau khi xem mô phỏng thí nghiệm nhận xét màu của hỗn hợp khí  xác định chiều chuyển dịch của cân bằng  kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học.

slide 28:

 Kết luận : Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt nghĩa là làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ. Ba yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là nồng độ áp suất nhiệt độ được tổng kết thành nguyên lí chuyển dịch cân bằng : 9 : Nêu điểm giống nhau của chiều chuyển dịch cân bằng khi chịu tác động của nồng độ áp suất nhiệt độ. Từ đó phát biểu nguyên lí chuyển dịch cân bằng.

slide 29:

Nguyên lý chuyển dịch cân bằng : nguyên lý Lơ Satơlie le Chatelier Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ nhiệt độ áp suất sẽ chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó. 4/ Vai trò của chất xúc tác : Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau nên không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. Chất xúc tác làm cho phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng.

slide 30:

V/ Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học : Ví dụ1 : Trong quá trình sản xuất axit sunfuric có phản ứng : 2SO 2 k + O 2 k  2SO 3 k H -198 kJ Phản ứng này dùng oxi không khí ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm. Để tăng tốc độ phản ứng phải dùng chất xúc tác và thực hiện phản ứng ở nhiệt độ khá cao. Nhưng đây là phản ứng tỏa nhiệt tăng nhiệt độ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm hiệu suất của phản ứng để hạn chế tác dụng này người ta dùng một lượng dư không khí tăng nồng độ oxi làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. 10 : Xét phản ứng : 2SO 2 k + O 2 k  2SO 3 k H 0 Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận thu được nhiều SO 3 - Nêu đặc điểm của phản ứng. - Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.

slide 31:

Ví dụ2 : N 2 k + 3H 2 k  2NH 3 k H 192 kJ Đặc điểm của phản ứng : tốc độ phản ứng rất chậm ở nhiệt độ thường tỏa nhiệt và phản ứng thuận làm giảm áp suất chung của hệ. Do đó phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao áp suất cao và dùng chất xúc tác. Tuy nhiên nhiệt độ cao làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch nên chỉ thực hiện ở nhiệt độ thích hợp không cao quá. 11 : Xét phản ứng : N 2 k + 3H 2 k  2NH k H 0 Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận thu được nhiều NH 3 - Nêu đặc điểm của phản ứng : - Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.

slide 32:

Phương trình Nồng độ Áp suất Nhiệt độ Thuận NH 3 tăng Giảm tăng Nghịch N 2 H 2 tăng Tăng Giảm Câu 1: Sản xuất amoniac trong công nghiệp dựa trên phản ứng sau: N 2 k + 3H 2 k 2NH 3 k H - 92 kJ. Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía nào Khi a. Tăng áp suất chung của hệ b. Tăng nồng độ N 2 H 2 c. Tăng nhiệt độ d. Dùng chất xúc tác Thảo luận nhóm :

slide 33:

Câu 2: cho phương trình phản ứng sau : COk + H 2 Ok CO 2 k + H 2 k H - 41 kJ. Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía nào Khi a. Tăng áp suất chung của hệ b. Thêm 1 lượng hơi nước vào thêm 1 lượng khí H 2 vào c. Tăng nhiệt độ d. Tăng thể tích của hệ phản ứng Thảo luận nhóm : Phương trình Nồng độ Áp suất Nhiệt độ Thuận CO 2 H 2 tăng Không đổi tăng Nghịch CO H 2 O tăng Không đổi Giảm

slide 34:

Câu 3: Cho phương trình phản ứng: 2SO 2 + O 2  2SO 3 H 0. Để tạo ra nhiều SO 3 thì điều kiện nào cho Nồng độ Áp suất Nhiệt độ là phù hợp Thảo luận nhóm : Phương trình Nồng độ Áp suất Nhiệt độ Thuận SO 3 tăng Giảm tăng Nghịch SO 3 giảm Tăng Giảm

slide 35:

Câu 4: Cân bằng một phản ứng hoá học đạt được khi: A. A. t phản ứng thuận t phản ứng nghịch B. B. vt phản ứng thuận vt phản ứng nghịch C. C chất phản ứng C của sản phẩm D. phản ứng thuận và nghịch đều kết thúc. Thảo luận nhóm : B

slide 36:

Câu 5: Khi tăng áp suất phản ứng nào không ảnh hưởng tới cân bằng : A.A. N 2 +3H 2 2NH 3 B. 2CO +O 2 2CO 2 B.C. H 2 + Cl 2 2HCl D. 2SO 2 + O 2 2SO 3 Thảo luận nhóm : C

slide 37:

Củng cố: 1/ Hằng số cân bằng K C của một phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây a Sự có mặt của chất xúc tác bNhiệt độ c Áp suất dNồng độ

slide 38:

Củng cố: 2/ Trong các phản ứng sauphản ứng nào xảy ra 1 chiều a/ Cur + 2H 2 SO 4 đặcl CuSO 4 l +SO 2 k + 2H 2 O l b/ SO 2 k + O 2 k 2SO 3 k c/ N 2 k + 3H 2 k 2NH 3 k d/ 3Fer + 4H 2 Ok Fe 3 O 4 r + 4H 2 k

slide 39:

3/ Viết các biểu thức hằng số cân bằng cho các phản ứng sau: a CaCO 3 r  CaO r + CO 2 k bCu 2 Or + ½ O 2 k  2CuOr c SO 2 k + ½ O 2 k  SO 3 k d 2SO 2 k + O 2 k  2SO 3 k Củng cố: C 2 aK CO  C 1/2 2 1 bK O  3 C 1/2 2 2 SO cK SO O  2 3 C 2 2 2 SO dK SO O 

slide 40:

0 xt 2 2 3 t 2SO k O k 2SO k        0 xt 2 3 4 2 t 3Fer 4H Ok Fe O r 4H k         0 xt 2 2 3 t N k 3H k 2NH k        Củng cố: Các phản ứng thuận nghịch chúng ta viết là:

authorStream Live Help