《化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3 化学平衡1 新人教版选修4 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3 化学平衡1 新人教版选修4 .ppt（77页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡（第一课时）化学平衡（第一课时）复习：复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？在在相同条件下相同条件下，既能向正反应方向进行，既能向正反应方向进行，同时同时，又能，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？还需要讨论哪些内容？可逆反应的特点：可逆反应的特点：同一条件、同时反应、方向对立同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化不可能完全转化还
2、需要研究化学反应还需要研究化学反应进行的程度进行的程度化学平衡化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡讨论：可逆反应为什么有讨论：可逆反应为什么有“度度”的限制？的限制？“度度”是怎样产生的？是怎样产生的？分析：在一定温度下，将一定分析：在一定温度下，将一定质量的蔗糖溶于质量的蔗糖溶于100mL水的过程水的过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖
3、溶液溶解溶解结晶结晶过程分析：过程分析：开始时，开始时，v v溶解溶解 ，v v结晶结晶然后，然后，v v溶解溶解 ，v v结晶结晶 最大最大0逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大最后，最后，v v溶解溶解 v v结晶结晶 建立溶解平衡，建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的形成饱和溶液，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量不再减少了。不再减少了。讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？溶解和结晶过程是否停止？溶解和结晶过程是否停止？晶体质量和溶
4、液的浓度不会发生改变，但晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未停止，溶解和结晶过程并未停止，v v溶解溶解v v结晶结晶，蔗糖溶解多少则结晶多少。蔗糖溶解多少则结晶多少。“度度”（限度）的产生（限度）的产生 消耗量等于生成消耗量等于生成量，量上不再变化量，量上不再变化一、一、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程在反应在反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01 mol CO和和0.01 mol H2O(g)通入通入1L密闭容器中，反应一段密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。时间后，各物质浓度不变。1、反应刚开始时：、反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度，正反应速率
5、，正反应速率 ，生成物浓生成物浓度为度为，逆反应速率为，逆反应速率为。最大最大最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐逐渐减小减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大2、反应过程中：反应物浓度、反应过程中：反应物浓度，正反应，正反应速率速率 ，生成物浓度生成物浓度，逆反应，逆反应速率速率3、一定时间后，必然出现、一定时间后，必然出现V正反应速率正反应速率V逆反应速率逆反应速率v vt tv v正正v v逆逆v v正正 v v逆逆t t1 14 4、t t1 1时刻后，时刻后，v v正正 v v逆逆 ,即正反应消耗的反应物的即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成量与逆反应生成的反
6、应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化物的浓度不再发生变化 化学平衡化学平衡二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在外界条件不变的情况下，在外界条件不变的情况下，可逆反应可逆反应进进行到一定的程度时，行到一定的程度时，V V正反应速率正反应速率=V=V逆反应速率逆反应速率，化，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平，反应混合物处于化学平衡状态，简称衡状态，简称化学平衡化学平衡反应条件：反应条件：2、化学平衡的性质：化学平衡的性质：温度、压强、浓度等不变温度、压强、浓度等不变可逆反应，不
7、可逆反应一般不会出现平衡状态可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态条件不变是条件不变是基础基础研究对象：研究对象：可逆反应是可逆反应是前提前提本质：本质：v v正正 v v逆逆即即同一物质同一物质消耗速率与生成速率相等消耗速率与生成速率相等速率相等是速率相等是实质实质现象：现象：反应混合物组成成分的浓度保持不变反应混合物组成成分的浓度保持不变浓度不变是浓度不变是标志标志注意：注意：平衡时，反应混合物平衡时，反应混合物各组成成分各组成成分的的物质物质的量浓度、百分含量恒定，的量浓度、百分含量恒定，但不相等但不相等。同时，。同时，平衡状态下，反应平衡状态下，反应体系的压强恒定体系的压强恒定、反应
8、反应混合气体的混合气体的相对分子质量相对分子质量恒定恒定3 3、化学平衡的、化学平衡的特征特征：逆、动、等、逆、动、等、定、变、同定、变、同逆：逆：研究的对象是可逆反应。研究的对象是可逆反应。动：动：化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应应和逆反应并未停止，是一个并未停止，是一个动态平衡动态平衡。等：等：达到化学平衡时，达到化学平衡时，v v正正 v v逆逆0定：定：反应混合物各组分的浓度保持一定。反应混合物各组分的浓度保持一定。变：变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，
9、变为不平衡，并在新条件下建立新的平会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。衡。同：同：在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关。建立与途径无关。4、达到化学平衡的、达到化学平衡的标志标志：V正正=V逆逆和反应混合物各组分和反应混合物各组分浓度保持不变浓度保持不变是判断平衡的是判断平衡的两大主要标志。两大主要标志。直接标志：直接标志：速率关系：速率关系：v v正正
10、v v逆逆应用：应用：判断平衡时，要注意用判断平衡时，要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”的原则的原则同：同：同一种物质的同一种物质的V正正和和V逆逆才能比较才能比较等：等：转化后的反应速率必须相等转化后的反应速率必须相等逆：逆：反应方向必须对立反应方向必须对立含量关系：含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变比保持不变以反应以反应mA(g)+nBmA(g)+nB(g)(g)pC(gpC(g)为例，达到为例，达到平衡的标志为：平衡的标志为：A的消耗速率与的消耗速率与A的生
11、成速率的生成速率A的消耗速率与的消耗速率与C的的速率之比等于速率之比等于B的生成速率与的生成速率与C的的速率之比等于速率之比等于A的生成速率与的生成速率与B的的速率之比等于速率之比等于相等相等消耗消耗m m：p p生成生成n n：p p消耗消耗m m：n n异边同向，同边异向，比例计量异边同向，同边异向，比例计量例例1、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达达到平衡的标志是到平衡的标志是A、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2同时生成同时生成n molAB B、单位时间内生成、单位时间内生成2n mol AB 同时生成同时生成n mol B2 C、单位
12、时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时生成同时生成n mol B2 D、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时消耗同时消耗n mol B2 例例2、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡达到平衡的标志是的标志是 A、一个、一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键形成键形成 B、一个、一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键断裂键断裂 C、一个、一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键断裂键断裂 D、一个、一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键形成键形成 在判断化学平衡时，要注意化学键数与
13、反应在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键、断键与反应方向之间的关系。间接标志：间接标志：以反应以反应mA(g)+nBmA(g)+nB(g)(g)pC(gpC(g)为例为例混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+nm+np p 的反应的反应、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+nm+np p 的反应的反应
14、各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变时间改变、特殊标志：、特殊标志：对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡反应达到平衡对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡反应达到平衡 气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比物平衡时物质的量之比在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：在等系数的气体反应中
15、不能作为平衡判据的是：例例3、在一定温度下，向、在一定温度下，向aL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应达到平衡的标志是：），此反应达到平衡的标志是：A、容器内压强不随时间变化、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化、容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内、容器内X、Y、Z的浓度之比为的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗、单位时间消耗0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ课堂练习：课堂练习：【】【】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g)2
16、C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n molA,同时生同时生3n molBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC【2】下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态在恒温下已达平衡状态的是（）的是（）A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物
17、质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化 B【3】在一定温度下的恒容容器中】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不当下列物理量不再发生变化时再发生变化时,表明表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达已达平衡状态的是平衡状态的是 ()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC【4】在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解
18、速率相等 单位时间内生成单位时间内生成a molA,同时生成同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 A.B.C.D.(A )第二章 化学反应速率和化学平衡2 24 4 五五月月 2 2 0 0 2 2 4 4第三节第三节 化学平衡（第二课时）化学平衡（第二课时）影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？一
19、定条件下一定条件下的化学平衡的化学平衡v v正正 v v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分的含各组分的含量恒定量恒定条件改变条件改变反应速率改变，反应速率改变，且变化量不同且变化量不同非平衡状态非平衡状态平衡被破坏平衡被破坏 v v正正 v v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分的含各组分的含量不断变化量不断变化一定时间后一定时间后新条件下的新条件下的新化学平衡新化学平衡v v正正 v v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分的含各组分的含量恒定量恒定平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态化学平衡的移动化学平衡的移动一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动总结：化学平衡的研究对象是总结：化学平衡的
20、研究对象是，化，化学平衡是有条件限制的学平衡是有条件限制的平衡，只有在平衡，只有在时才能保持平衡，当外界条件时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被被，反应混合物里各组分的含量不断，反应混合物里各组分的含量不断 ，由于条件变化对正逆反应速率的，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使影响不同，致使v v正正 v v逆逆，然后在新条件下，然后在新条件下建立建立 可逆反应可逆反应动态动态条件一定条件一定破坏破坏发生变化发生变化新的平衡新的平衡1、化学平衡移动的定义：、化学平衡移动的定义：化学上把这种化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的
21、破可逆反应中旧化学平衡的破坏坏、新化学平衡建立的过程新化学平衡建立的过程叫做化学平衡叫做化学平衡的移动的移动2、化学平衡的移动方向的速率判断：、化学平衡的移动方向的速率判断：若外界条件变化引起若外界条件变化引起v v正正 v v逆逆：平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v v正正 v v逆逆：平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v v正正 v v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动旧平衡未被破坏，平衡不移动二、影响化学平衡的条件二、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响、浓度对化学平衡的影响【实验【实验25】【实验
22、【实验26】结论：结论：增大任何一种反应物浓度使化学平衡增大任何一种反应物浓度使化学平衡向向反应方向移动反应方向移动正正移动方向速率变化减小反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大反应物浓度平衡移动原因浓度变浓度变化对反化对反应速率应速率的影响的影响v v正正首先增大首先增大v v逆逆随后增大随后增大且且v v正正 v v逆逆正反应方向正反应方向v v逆逆首先增大首先增大v v正正随后增大随后增大且且v v逆逆 v v正正逆反应方向逆反应方向 v v逆逆首先减小首先减小 v v正正随后减小随后减小且且v v正正 v v逆逆正反应方向正反应方向v v正正首先减小首先减小v v逆逆随后减小随后减
23、小且且v v逆逆 v v正正逆反应方向逆反应方向结论：结论：当其他条件不变时，增大反应物浓当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增大生成物浓度或减小反反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向应物浓度，化学平衡向反应方向移反应方向移动。动。正正逆逆思考：某温度下，反应思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的结论：平衡不移动，因为固体或纯液
24、体的浓度是常数，其用量的改变不会影响浓度是常数，其用量的改变不会影响v v正正和和 v v逆逆，化学平衡不移动，化学平衡不移动强调：强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体率的变化，纯固体或纯液体用量用量的变化的变化不会不会引起反应速率改变，化学平衡引起反应速率改变，化学平衡不移动不移动2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v v正正和和 v v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：结论：压强增大压强增大，v v正正和和 v v逆逆同时同时增大，压强增大，压强减
25、小减小，v v正正和和 v v逆逆同时减小同时减小。问题：压强的变化如何改变不同反应的问题：压强的变化如何改变不同反应的 v v正正和和 v v逆逆的倍数的倍数？N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强变化反应中，压强变化和和NH3含量的关系含量的关系压强（MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4结论：结论：压强增大，压强增大，NH3增大，平衡向增大，平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。思考
26、：思考：对于等体积的气体反应，压强改变对于等体积的气体反应，压强改变将怎样影响化学平衡？将怎样影响化学平衡？结论：结论：由于压强变化同时、同步、等倍数由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，影响正、逆反应速率，v v正正=v v逆逆，化学平衡，化学平衡不移动，但反应速率改变。不移动，但反应速率改变。例、在反应例、在反应I2(g)+H2(g)2HI(g)中增大压强中增大压强v vtv v正正=v v逆逆v v正正=v v逆逆讨论：讨论：压强的变化不会影响固体或气体物质压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡
27、移动吗？应的化学平衡移动吗？结论：结论：无气体参加的反应无气体参加的反应，压强的改变压强的改变，不不能使化学平衡移动能使化学平衡移动强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率应速率，化学平衡，化学平衡。不变不变不移动不移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)密闭反密闭反应体系中，充入应体系中，充入He气体：气体：容积不变时，反应物质浓度容积不变时，反应物质浓度，反，反应速率应速率，化学平衡，化学平衡；气体压强不变时，容器的体积气体压强不变时，容器的体积_，各，各气体的浓度气体的浓度_，反应速率反应速率，化，化学平衡向学平衡向 方向移动方
28、向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小增大增大逆反应逆反应减小减小3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响讨论：讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？温度的变化对化学反应速率如何影响？v v正正和和 v v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：结论：温度升高温度升高，v v正正和和 v v逆逆同时同时增大增大；温度温度降低降低，v v正正和和 v v逆逆同时减小同时减小。问题：温度的变化如何改变不同反应的问题：温度的变化如何改变不同反应的v v正正和和 v v逆逆的倍数的倍数？【实验【实验2-7】2NO2 N2O4 H0实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，实验现象：温度升高，混合气体颜色
29、加深，平衡向，平衡向 方向移方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，动；温度降低，混合气体颜色变浅，平衡向，平衡向 方向方向移动移动NO2浓度增大浓度增大逆反应逆反应NO2浓度减小浓度减小正反应正反应结论：结论：升高温度化学平衡向升高温度化学平衡向移动，移动，吸热反应方向吸热反应方向降低温度化学平衡向降低温度化学平衡向移动，移动，放热反应方向放热反应方向4、化学平衡移动原理、化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理原理：原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向度、温度、压强等），化学平衡就向减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。
30、此原理只适用于此原理只适用于已达平衡已达平衡的体系的体系平衡移动方向与条件改变方向相反。平衡移动方向与条件改变方向相反。ps：移动的结果移动的结果只能是减弱外界条件的该只能是减弱外界条件的该变量，但不能抵消。变量，但不能抵消。讨论：反应讨论：反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，达到化学平，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：若若N2的平衡浓度为的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到使其浓度增大到b mol/L后平衡向后平衡向方向移动，方向移动，达到新平衡后，达到新平衡后，
31、N2的浓度为的浓度为c mol/L，则，则a、b、c的大小的大小为为；若平衡体系的压强为若平衡体系的压强为P P1 1，之后缩小反应体系体积使压，之后缩小反应体系体积使压强增大到强增大到P P2 2，此时平衡向，此时平衡向方向移动，达到新平方向移动，达到新平衡后衡后 体系的压强为体系的压强为P P3 3，则，则P P1 1、P P2 2、P P3 3 的大小为的大小为；若平衡体系的温度为若平衡体系的温度为T T1 1，之后将温度升高到，之后将温度升高到 T T2 2，此时，此时平衡向平衡向方向移动，达到新平衡后方向移动，达到新平衡后 体系的温度为体系的温度为T T3 3，则，则T T1 1、T
32、 T2 2、T T3 3 的大小为的大小为。正反应正反应 a c b正反应正反应P P1 1 P P3 3 P P2 2逆反应逆反应T T1 1 T T3 3 T T2 25、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响讨论：催化剂怎样改变讨论：催化剂怎样改变v v正正和和 v v逆逆？小结：小结：同步、等倍数改变同步、等倍数改变v v正正和和 v v逆逆结论：结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。达到平衡的时间。v vt tv v正正=v v逆逆v v正正=v v逆逆
33、 含量含量 tt t1 1t t2 21.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A、B、C、D、B2.恒温下恒温下,反应反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡达到平衡后后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时平衡时,X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大增大到到0.19mol/L,下列判断正确的是下列判断正确的是:A.ab+c B.ab+c C
34、.ab+c D.ab=c A3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应可逆反应2A（g）2B+C(H0)，若，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（则下列判断正确的是（）A、B和和C可能都是液体可能都是液体B、B和和C肯定都是气体肯定都是气体C、B和和C可能都是固体可能都是固体D、若、若C为固体，则为固体，则B一定是气体一定是气体D第二章 化学反应速率和化学平衡2 24 4 五五月月 2 2 0 0 2 2 4 4第三节第三节 化学平衡（第三课时）化学平衡（第三课时）三、化学平衡常数三、化学
35、平衡常数化学平衡常数：化学平衡常数：是指是指在一定温度下在一定温度下,可逆可逆反应反应无论从正反应开始无论从正反应开始,还是从逆反应开始还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小也无论反应物起始浓度的大小,最后都能最后都能达达到平衡到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积次方的乘积所得的比值。它是个常数，用所得的比值。它是个常数，用K表示表示，例如：，例如：mA +nB pC +qDK=C（C）pC（D）qC（A）mC（B）n化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中
36、的万有引力常数一样都是一个常数，的万有引力常数一样都是一个常数，只要温只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。个具体的常数值。1.使用化学平衡常数应注意的问题：使用化学平衡常数应注意的问题：（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。生成物的浓度无关。（2）反应物或生成物中有）反应物或生成物中有固体和纯液体固体和纯液体存在时，存在时，由于其浓度可看做常数由于其浓度可看做常数“1”而而不代入公式不代入公式 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡
37、常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。平衡常数也会改变。2.化学平衡常数的应用。化学平衡常数的应用。（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。的完全程度。一个反应的一个反应的K值越大，说明平值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大反应物转化率也越大
38、。可以说，。可以说，化学平衡常化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。质的定量体现。（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应方进行建立平衡。如：对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：如下关系：Qc =C（C）pC（D）qC（A）mC（B）nQc,叫做该反应的溶液商。叫做该反应的溶
39、液商。Qc K，反应向正反应方向进行，反应向正反应方向进行Qc=K，反应处于平衡状态，反应处于平衡状态Qc K，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行3.利用利用K可判断反应的热效应可判断反应的热效应若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。四、有关化学平衡的计算：四、有关化学平衡的计算：起始量、变化量、平衡量的计算关系起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算关系为：中，计算关系为：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(
40、g)起起变变平平n n1 1n n2 20 00 0 ax ax bx xcxcxdxdxn n1 1-ax-ax n n2 2-bx xcxcxdxdx单位单位统一统一已知条件已知条件计量系数之比计量系数之比加、减计算加、减计算、物质浓度的变化关系：、物质浓度的变化关系：、反应物：平衡浓度、反应物：平衡浓度 起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度、生成物：平衡浓度、生成物：平衡浓度 起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度、各物质的变化浓度之比、各物质的变化浓度之比 反应式计量系数之比反应式计量系数之比、反应物的转化率：、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率反应物转化为生成物的百分率例例1、将、将6
41、mol A气体和气体和5mol B气体混合放入气体混合放入4L密闭容器中，发生密闭容器中，发生下列反应：下列反应：3A(g)+B(g)2C(g)+x xD(g)，经过，经过5min达到化达到化学平衡，此时生成学平衡，此时生成C为为2mol，测得，测得D的反应速率为的反应速率为0.1mol/Lmin，计算：计算：、x x的值；的值；、平衡时、平衡时B的转化率；的转化率；、A的平衡浓度的平衡浓度。3A(g)+B(g)2C(g)+x xD(g)解：解：起起变变平平molmol6 65 50 00 020.1540.1541 13 33 34 42 22 2、2:x 2:x 2:(2:(0.154)0
42、.154)x x 2 例例2、加热、加热N2O5时，发生下列两个分解反应：时，发生下列两个分解反应：N2O5 N2O3O2，N2O3 N2OO2；在；在1L密闭容器中加密闭容器中加热热4mol N2O5达到化学平衡时达到化学平衡时O2的浓度为的浓度为4.50 mol/L，N2O3的浓的浓度为度为1.62 mol/L，求其他各物质的平衡浓度。，求其他各物质的平衡浓度。解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量平衡量作为第二个反应的起始量解：解：N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起变变平平mol
43、mol400 x x x x x x4-x x x x x x x x 0 0 x xy yy yy y x-y x-yy y x+y x+y x y=x y=1.62 x+y=x+y=4.50解得：解得：x x =3.06 mol y y=1.44 mol 故：故：C N2O5 =(4 3.06)mol/1L=0.94 mol/L C N2O =1.44 mol/1L=1.44 mol/L 例例3、在密闭容器中，用等物质的量的、在密闭容器中，用等物质的量的A和和B发生下列反应：发生下列反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中反应达到平衡时，若混合气体中A 和和B的物质
44、的量之和与的物质的量之和与C的物质的量相等，求的物质的量相等，求B的转化率的转化率解：解：A(g)+2B(g)2C(g)起起变变平平 n n n n0 0 x x 2x 2x 2x 2x n-x n-x n-2x n-2x 2x 2x由题意可知：由题意可知：n-x +n-2x=2 x n-x +n-2x=2 x x=0.4n x=0.4n解题的一般步骤：解题的一般步骤：列出三栏数据列出三栏数据根据题意列方程根据题意列方程求解求解气体反应计算时经常使用的推论：气体反应计算时经常使用的推论：实验中学实验中学 高二化学备课组高二化学备课组2 24 4 五五月月 2 2 0 0 2 2 4 4平衡移动
45、与反应物的转化率间的关系平衡移动与反应物的转化率间的关系思考：化学平衡是暂时的，一旦外界条件改变，原有的固定的各种数量关系皆会因平衡的移动而发生改变，平衡移动时反应物的转化率如何变化？这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。率必定减小。PS：1、这里的压强改变方式指容积的变化。若为加压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积缩小的反应；若为减压，平衡正向移动，则正反应是一气体体
46、积增大的反应。2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系的总压增大，但平衡不移动，反应物转化率不变。因加入无关气体后，由于体积不变，所以平衡体系中有关物质的浓度没有变，因而不影响原平衡。平衡移动与反应物的转化率间的关系平衡移动与反应物的转化率间的关系AD解析：由于体积减小一半，则体系压强为原来的两倍，若平衡不移动，则A、B、C、的的浓度应为原来的两倍，今B和C的浓度均是原来的2.2倍，故平衡应正向移动。而加压平衡向气体体积减小方向移动，所以2故答案为A、D。例1：在一密闭容器中，反应A()B()C()达平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，当达到新的平衡时，B和C的浓
47、度均是原来的2.2倍，则错误的为：（）A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质A的转化率增加了C.物质C的质量分数增加了 D.2练习练习：恒温下恒温下,反应反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达达到平衡后到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时达到新平衡时,X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大到增大到0.19mol/L,下列判断正确下列判断正确的是的是:（）A.ab+c B.ab+c C.ab+c D.ab=c A二：由于温度改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化由于温度改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，
48、反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。率必定减小。PS：当温度升高，平衡正向移动，则正反应是一吸热的反应；若为降温，平衡正向移动，则正反应是一放热的反应；无论哪种情况，由于反应物的初始量未变，将会有更多的反应物转化为生成物。例2：（99上海）可逆反应：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 （）A、B和C可能都是固体 B、B和C一定都是气体C、若C 为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体CD解析：此题虽然没有直接问A的转化率。当温度升高，气体的相对分子质量变小，而正反应是吸热反应，所以平衡正向
49、移动，由于没有改变A的初始量，则A的转化率必然提高。气体平均相对分子质量=m/n，若B和C都是固体，则气体只有A，其相对分子质量不变；若B和C都是气体，则m不变，而n变大，气体的相对分子质量变小；若C 为固体，则B一定是气体，这时气体的n不变，而m变小，气体的相对分子质量变小，正确答案为CD。三、由于增大反应物浓度（由于增大反应物浓度（TV不变）引起平衡移动时，不变）引起平衡移动时，有以下几种情况：有以下几种情况：1、对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始时只有反应物）：aA(g)bB(g)+cC(g)、若反应前后气体分子数不变，即a=b+c，增加反应物的浓度时，平衡等效。反应物转化率不变：
50、如2HI(g)H2(g)+I2(g)，则无论增大或减小HI的浓度，相当于对体系加压或减压，平衡不移动，HI的转化率都不改变。、若反应后气体分子数减少、即ab+c，增大反应物浓度，平衡正向移动。反应物转化率变大：如2NO2（g）N2O4（g），则增大NO2的浓度，相当于对体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动，即正向移动。NO2的转化率增大。例3：在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2发生如下反应2NO2（g）N2O4（g），达平衡后再向容器中充入a mol NO2，达到新平衡后，与原来的平衡比较错误的是（）A、相对平均分子质量增大 B、NO2的转化率提高C、体系的颜色变