《选修四化学反应原理第二章第第三节化学平衡全部课件-新人教》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修四化学反应原理第二章第第三节化学平衡全部课件-新人教（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新课标人教版选修四新课标人教版选修四江苏省淮安中学江苏省淮安中学 张正飞张正飞25 七月七月 2024第三节化学平衡第三节化学平衡（第一课时）（第一课时）一、什么是可逆反应？一、什么是可逆反应？在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进既能向正反应方向进行行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应,叫叫做可逆反应做可逆反应.NH3H2ONH3H2O注意：可逆反应总是注意：可逆反应总是不能进行到底不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的得到的总是反应物与生成物的混合物混合物更多资源更多资源 二、什么是饱和溶液？二、什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定量的溶剂里，不在一定温
2、度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质这种溶质的饱和溶液。的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？过程完全停止了吗？没有！没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率即：溶解速率=结晶速率结晶速率达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的那么，可逆反应的情况又怎样呢？情况又怎样
3、呢？开始时开始时c(CO)、c(H2O)最大，最大，c(CO2)、c(H2)=0随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大逆反应速率逐渐增大c(CO2)、c(H2)逐渐增大逐渐增大进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化率和逆反应速率的大小不再变化在容积为在容积为1L的密闭容器里，加的密闭容器里，加0.01molCO和和0.01molH2O(g),COH2OCO2H2c(CO)、c(H2O)逐渐减小逐渐减小且正反应速率且正反应速率=逆反应速率逆反应速率正反应正反应速率速率逆反应逆反应
4、速率速率相等相等时间时间速速率率这时，这时，CO、H2O的的消耗量等于消耗量等于CO2、H2反应生成的反应生成的CO、H2O的的量，量，反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态三、三、化学平衡状态化学平衡状态定义：定义：化学平衡状态化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。应混合物中各组分的浓度
5、保持不变的状态。强强调调三三点点前提条件：可逆反应前提条件：可逆反应实质：正反应速率实质：正反应速率=逆反应速率逆反应速率标志：反应混合物中各组分的标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态浓度保持不变的状态四、化学平衡状态的特征四、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等：正反应速率等：正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。不变，各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。的条件下建
6、立新的平衡。(1)逆逆：可：可逆反应逆反应速率：速率：v正正=v逆逆（即任何一种物质的生成速率等于（即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率）其消耗速率）各成分的含量保持不变各成分的含量保持不变直直接接以以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：化学反应达到平衡状态的标志：混合气体的总压、总体积、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的延长而总物质的量不随时间的延长而改变改变(x+yz)各物质的物质的量，物质的各物质的物质的量，物质的量浓度不随时间的延长而改变量浓度不随时间的延长而改变间间接接【例例】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)
7、+3B(气气)2C(气气)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nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.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判断可逆反应达到平衡状态？判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：重要题型：【例例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(气气)+Q(气气)R(气气)+S(气气),在恒温下已达平在恒温下已达平衡状态的是（）衡状态的是（）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.B.P和和
8、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.反应容器内总物质的量不随时间而反应容器内总物质的量不随时间而变化变化B【例例3】下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是已达平衡状态的是()ACA.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成注意注意（1）对于反应前后的气体物质的对于反应前后的气体物质的分子总
9、数不相等的可逆反应分子总数不相等的可逆反应（如（如2SO2+O22SO3）来说，可利来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。断是否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子数）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：相等的可逆反应：（如（如H2+I2(g)2HI），），不能用此标志不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。的量都不随时间的改变而改变。（3
10、）对于不同类型的可逆反应，某）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。是则可；否则，不行。新课标人教版选修四新课标人教版选修四江苏省淮安中学江苏省淮安中学 张正飞张正飞25 七月七月 2024第三节化学平衡第三节化学平衡（第二课时（第二课时-平衡移动）平衡移动）（复习回忆）化学平衡状态的特征（复习回忆）化学平衡状态的特征(1)逆：可逆反应逆：可逆反应 (2)动：动态平衡动：动态平衡(3)等：正反应速
11、率等：正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。不变，各组分的含量一定。变并定变并定：看其在反应过程中变不变，：看其在反应过程中变不变，如果是变化的，则当其一定就是达到如果是变化的，则当其一定就是达到平衡状态的标志平衡状态的标志【练习一练习一】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当当下列物理量不再发生变化时下列物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡已达平衡状态的是状态的是()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
12、.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【练习二练习二】在一定温度下在一定温度下,下列叙述下列叙述不是不是可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气)2C(气气)+2D(固固)达到平衡的标达到平衡的标志的是志的是C的生成的生成速率与速率与C的分解速率相等的分解速率相等单位时间内生成单位时间内生成amolA,同时生成同时生成3amolBA、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单位时间内消耗单位时间内消耗amolA,同时生成同时生成
13、3amolBA、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2A.B.C.D.(A)(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡移动的概念化学平衡移动的概念:研究对象：研究对象：已已建立平衡状态的体系建立平衡状态的体系平衡移动的标志：平衡移动的标志：1、反应混合物中各组分的浓
14、度发生改变、反应混合物中各组分的浓度发生改变2、 V正正 V逆逆一、浓度对化学平衡的影响：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (硫氰化铁硫氰化铁) 增加增加Fe3+ 或或 SCN-的浓度，平衡向生成的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，故的方向移动，故红色红色加深。加深。t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V,正正t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0 平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态增增大大反反应应物物浓浓度度速率速率-时间关系图：时间关系图：原因分析原因分析:增加反应物的浓度增加反应物的浓度, V正正 V逆逆，平衡向正反应方向移动；平衡向正反
15、应方向移动； 当减小反应物的浓度时当减小反应物的浓度时, 化学平衡将怎化学平衡将怎样移动样移动?并画出并画出速率速率-时间关系图时间关系图讨讨论论:1.1.结论：结论：在其它条件不变的情况下，增加在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度反应物的浓度( (或减少生成物的浓度或减少生成物的浓度) )，平，平衡向正反应方向移动；衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度反之，增加生成物的浓度( (或减少反应物的或减少反应物的浓度浓度 ) )，平衡向逆反应方向移动。，平衡向逆反应方向移动。增大成本较低的反应物的浓度，增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。提高成本较高的原料的转化率。一
16、、浓度对化学平衡的影响：一、浓度对化学平衡的影响：2.意义：意义：思考：思考： 1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？的程度？ 2、可逆反、可逆反应H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定条件下达平衡状在一定条件下达平衡状态，改，改变下列条件，下列条件，能否引起平衡移能否引起平衡移动？CO浓度有何度有何变化化?增大水蒸气增大水蒸气浓度度加入更多的碳加入更多的碳增加增加H2浓度度增加氧气的浓度增加氧气的浓度 3、浓度对化学平衡移动的几个注意点、浓度对化学平衡移动的几个注意
17、点对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个作一个常数常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响不影响V正正、V逆逆的大小，所以化学平衡不移动。的大小，所以化学平衡不移动。只要是只要是增大浓度增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还，不论增大的是反应物浓度，还是是生成物浓度，新平衡状态下的生成物浓度，新平衡状态下的反应速率反应速率一定大一定大于于原平衡状态；原平衡状态；减小浓度减小浓度，新平衡状态下的速率，新平衡状态下的速率一一定小于定小于原平衡状态。原平衡状态。反应物有两种或两种以上反应物有两种或两种以上,增加一
18、种物质的浓增加一种物质的浓度度,该物质的平衡转化率该物质的平衡转化率降低降低,而其他物质的转化而其他物质的转化率率提高提高。二、压强对化学平衡的影响：N2十十3H22NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。向正反应的方向移动。实验实验数据：数据：解释：解释：说明：说明：增大压强增大压强,正逆反应速率均增大，但正逆反应速率均增大，但增大增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压加压体积缩小体积缩小 浓度增大浓度增大正反应速率增大正反应速率增大 逆反应速率增大逆反应速率增大 V正正V逆逆平衡向正反应方向移动
19、。平衡向正反应方向移动。压强压强(MPa)15103060100NH3 %2.09.216.4 35.5 53.6 69.41.前提条件：前提条件：2.结论：结论：反应体系中有反应体系中有气体气体参加且反应参加且反应前后前后总体总体积发生改变积发生改变。aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d对于反应前后对于反应前后气体体积发生变化气体体积发生变化的化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的减小压强，会使化学平衡
20、向着气体体积增大的方向移动。方向移动。体积缩小体积缩小：即气体分子数目减少即气体分子数目减少体积增大体积增大：即气体分子数目增多即气体分子数目增多说明说明:V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正增大压强增大压强3.速率速率-时间关系图：时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d思考：思考：对于反应对于反应 H2O+CO H2+CO2如果增大压强如果增大压强,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)T(
21、s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆增大压强增大压强, ,正逆反应速正逆反应速率均增大，但率均增大，但增大倍数增大倍数一样，一样， V V正正= V= V逆逆，平平衡不移动。衡不移动。t2练习练习1.下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什么么?2NO(g)+O2(g)2NO2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H2S(g)H2(g)+S(s)2.恒温下恒温下, 反应
22、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. ab+c D. ab=c A新课标人教版选修四新课标人教版选修四江苏省淮安中学江苏省淮安中学 张正飞张正飞25 七月七月 2024第三节化学平衡第三节化学平衡（第三课时（第三课时-平衡移动）平衡移动）复习回忆复习回忆、浓度对化学平衡的影响？、浓度对化学平衡的影响？、压强对化学平衡的影响？、压强
23、对化学平衡的影响？三、温度对化学平衡的影响：2NO2 N2O4 H = 57 KJ（红棕色）（红棕色）（无色）（无色） 在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下， 升高温度升高温度,平衡向吸热反应方向移动。平衡向吸热反应方向移动。 降低温度降低温度,平衡向放热反应方向移动。平衡向放热反应方向移动。1.结论结论:2.原因分析原因分析: 在其它条件不变的情况下在其它条件不变的情况下, 升高温升高温度度,不管是吸热反应还是放热反应不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增反应速率都增大大,但吸热反应增大的但吸热反应增大的倍数倍数大于放热反应增大的大于放热反应增大的倍数倍数,故平衡向吸热反应的方向
24、移动故平衡向吸热反应的方向移动.V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正升高温度升高温度 （正反应是放热反应）（正反应是放热反应）3.速率速率-时间关系图：时间关系图：2NO2 N2O4四、催化剂对化学平衡的影响： 同等程度改变化学反同等程度改变化学反应速率，应速率，V正正= V逆逆，只改变反应到达平衡所需，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。要的时间，而不影响化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正正= V逆逆t1T(s)0V正正= V逆逆催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响：可见，要引起化
25、学平衡的移动，必须是可见，要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起由于外界条件的改变而引起V V正正 V V逆逆。平衡移动的本质：平衡移动的本质：化学平衡为化学平衡为动态平衡动态平衡，条件改变造成，条件改变造成V V正正 V V逆逆平衡移动原理（勒沙特列原理）： 如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向减弱这种改变的方向移动。移动。课堂练习课堂练习下列事实中不能用平衡移动原理解释的是下列事实中不能用平衡移动原理解释的是 (A) 密闭、低温是存放氨水的必要条件密闭、低温是存放氨水的必要条
26、件 (B) 实验室用排饱和食盐水法收集氯气实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C) 硝酸工业生产中，使用过量空气以提高硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率的利用率 (D) 在在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化溶液中，加入铁粉以防止氧化D课堂练习课堂练习v已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件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，下列有关使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是叙述正确的是v 生成物的百分含量一定增加生成物的百分含量一定增加 生成物的产生成物的产量一定增加量一定增加 反应物的转化率一定增大反应物的转化率一定增大 反反应物浓度一
27、定降低应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆正反应速率一定大于逆反应速率反应速率 使用了合适的催化剂使用了合适的催化剂 v A (B) (C) (D) B江苏省淮安中学高二化学组江苏省淮安中学高二化学组25 七月七月 2024浓度浓度/molL-1时间时间/s0.001.002.001.580.21浓度浓度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间时间/sHIH2或I2从正从正反应开始反应开始从从逆反应开始逆反应开始1molH21molI22molHI相当于相当于在在425时，在，在1L密密闭容器中容器中进行反行反应：H2+I22HI,达到平衡，分达到平衡
28、，分别说明下列各明下列各图所示的涵所示的涵义。由。由图中的事中的事实可以可以说明化学平衡具有哪些特征？明化学平衡具有哪些特征？ 在在一定条件一定条件下，下，可逆可逆反应只要反应只要起始浓度起始浓度相当相当，无论经过何种，无论经过何种途途径径，但达到化学平衡时，只要同但达到化学平衡时，只要同种物质的种物质的体积分数体积分数相同，这样的相同，这样的平衡称为平衡称为等效平衡等效平衡。一、等效平衡的概念一、等效平衡的概念等效平衡建成条件探究一等效平衡建成条件探究一ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数起起始始充充入入2mol1mol00a%003mol1mola%1mol0.5mol1.5mol0
29、.5mola%4mol2mol00b%(ab)在一定温度下，一个在一定温度下，一个容积固定容积固定的密闭容器中的密闭容器中发生反应：发生反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，根据下表有根据下表有关数据分析关数据分析恒温、恒容恒温、恒容下等效平衡建成的条件。下等效平衡建成的条件。恒温恒温恒容恒容2molSO2 1mol O22mol SO2 1mol O22SO2+O22SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态4mol SO2 2molO2 SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态S
30、O2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 O2 SO3 平衡状态平衡状态?1 1、恒温、恒容、恒温、恒容下对于下对于气态物质反应前后气态物质反应前后分子数变化的可逆反应分子数变化的可逆反应等效平衡的等效平衡的判断方法是判断方法是: :使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变换成的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物同一反应物或生成物，然后观察有关物质的质的物质的量物质的量是否对应相等。是否对应相等。二、等效平衡的建成条件、二、等效平衡的建成条件、判断方法及判断方法及产生结果：产生结果：归纳总结归纳总结产生结果：产生结果： 各组分百分量、各组分百分量、n、c均相
31、同均相同练练习习1：在在一一个个1L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA和和1molB，发生下述反应：发生下述反应：达达到到平平衡衡时时，C的的体体积积分分数数为为a%。维维持持容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变，按按下下列列配配比比作作为为起起始始物物质质，达到平衡后，达到平衡后，C的体积分数为的体积分数为a%是是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBA、B练习练习2、某温度下，向某密闭容器中加入、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使
32、之反应合成使之反应合成NH3，平衡后测得平衡后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若若T不变，只改变起始加入量，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后使之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若若N2、H2、NH3的加入量用的加入量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（1）恒定）恒定T、V：1若若X=0，Y=0，则则Z=-。2若若X=0.75，Y=-，Z=-。3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是-。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1,Y+3Z/2=3H2(g)+I2(g)2HI(g) 1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状
33、态平衡状态在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（ ）A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110）（220）（220）（110）ABCD极限转化极限转化等效平衡建成条件的探究二等效平衡建成条件的探究二2 2、恒温、恒容、恒温、恒容下对于下对于气态物质反应前后分气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应子数不变化的可逆反应等效平衡的等效平衡的 判断方法是判断方法是: 使用使用极限转化极限转化的方法将各种情况变的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，
34、然后观换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的察有关物质的物质的量比物质的量比是否相等。是否相等。归纳总结归纳总结产生结果：产生结果：各组分百分量相同，各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化 二、等效平衡的建成条件、二、等效平衡的建成条件、判断方法及判断方法及产生结果：产生结果：练习练习3：对于：对于H H2 2+I+I2 2（g g） 2HI2HI，在恒，在恒温、恒容下，按下列不同量反应等效的温、恒容下，按下列不同量反应等效的有有 。编号 H2I2HI1 起始物质的量起始物质的量1402 起始物质的量起始物质的量01.513 起始物质的量起始物质的量1124 起始物质的量起始物质的量
35、0.10.11.85 起始物质的量起始物质的量00a1、23、4、5练习练习4、在固定体积的密闭容器内，加入、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：，发生反应：A(气气)+B(气气)2C(气气)达达到平衡时，到平衡时，C的质量分数为的质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条件下，条件下，按下列情况充入物质达到平衡时按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分的质量分数仍为数仍为W的是的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD练练习习5：在在一一个个1L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入2molA和和1molB，发生下述反应：发生下
36、述反应：达达到到平平衡衡时时，C的的浓浓度度为为1.2mol/L。维维持持容容器器的的体体积积和和温温度度不不变变，按按下下列列配配比比作作为为起起始始物物质质，达达到到平平衡衡后后，C的的浓浓度度仍仍为为1.2mol/L的的是是A、0.3molC+0.1molDB、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC、3mol C+1mol D +1mol BD、4molA+2molBB 在一定温度下，一个压强恒定的密闭在一定温度下，一个压强恒定的密闭容中发生反应容中发生反应2 2A(g)+B(g)A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析
37、根据下表有关数据分析恒温、恒压恒温、恒压下等效下等效平衡建成的条件。平衡建成的条件。ABCD平衡时平衡时D的体积分数的体积分数起起始始充充入入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00a%2mol2mol00b%(ab)等效平衡建成条件的探究三等效平衡建成条件的探究三4mol SO2 2mol O2 2mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O22mol SO2 1mol O2开始开始恒温恒温恒压恒压SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3
38、 c%2SO2+O22SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c% 与可逆反应气态物质的化学与可逆反应气态物质的化学计量数无关计量数无关, ,使用使用极限转化极限转化的方法将各的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的后观察有关物质的物质的量比物质的量比是否相等。是否相等。3 3、恒温、恒压、恒温、恒压下等效平衡的下等效平衡的判断方法是判断方法是: 归纳总结归纳总结产生结果：产生结果：各组分百分量、各组分百分量、c相同，相同，n同比例同比例变化变化 二、等效平衡的建成条件、二、等效平衡的建成条件、判断方法及判断方法及产生结果：产生结果：练习练习
39、6、在一个、在一个1L的密闭容器中，加的密闭容器中，加2molA 1molB ，发生下述反应：发生下述反应： 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为1.2mol/L , C的体积分的体积分数为数为a% 。维持容器的维持容器的压强和温度压强和温度不变，按下列不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是的浓度仍是1.2mol/L（或或C的体积分数仍是的体积分数仍是a%）的是的是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBABD练习练习7、在
40、恒温、恒压的条件下，向可变容积的、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入密闭容器中充入3LA和和2LB，发生如下反应：，发生如下反应：3A（气）（气）+2B（气）（气）xC（气）（气）+yD(气）气）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温度。若维持温度压强不变，将压强不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物质充入密闭容器中为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的体的体积分数仍为积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（的值分别为（）Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1Dx=10y=2CD条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒
41、容恒温恒容( n(g)0) 恒温恒容恒温恒容( n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 等效平衡小结等效平衡小结投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时量相同量相同两次平衡时各组分百两次平衡时各组分百分量、分量、n、c均相同均相同 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比例等比例两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量相同，百分量相同，n、c同比例变化同比例变化 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比例等比例两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量、百分量、c相同，相同，n同比例变化同比例变化练习练习8、在一固定容积的密闭容器中充入、在一固定容积的密闭容器中充入2mol
42、A和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(气气)+B(气气)xC(气气),达到平衡后，达到平衡后，C的体积分的体积分数为数为W%。若维持容器体积和温度不变，。若维持容器体积和温度不变，按按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始物为起始物质，达到平衡后，质，达到平衡后，C的体积分数仍为的体积分数仍为W%，则，则x值为（值为（）A、1B、2C、3D、4BC练习练习9恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：发生如下发应：A（气）（气）B（气）（气） C（气）（气）（1）若开始时放入）若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡，到达
43、平衡后，生成后，生成a molC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为 （2）若开始时放入）若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡，到达平衡后，生成后，生成C物质的量为物质的量为 mol。（3）若开始时放入）若开始时放入x molA，2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的物质的量分别是的物质的量分别是ymol和和3a mol，则，则x mol，y mol。 3a（1a）mol23-3a练习练习10、某温度下，向某密闭容器中加入、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应合成使之反应合成NH3，平平衡后测得衡后测得NH3的体积分数为的体积分数
44、为m。若若T不变，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若若N2、H2、NH3的加的加入量用入量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（2）恒定）恒定T、P： 1若若X=0、Y=0，则则Z 。 2若若X=0.75,则则Y ，Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 。0=2.25mol0Y=3X，Z0练习练习11.某温度下，在一容积可变的容器某温度下，在一容积可变的容器中，反应中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平达到平衡时，衡时，A、B和和C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol、2mol和和4mol。
45、保持温度和压强不变，对。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是可使平衡右移的是A均减半均减半 B均加倍均加倍C均增加均增加1molD均减少均减少1molC概念的理解：概念的理解：（1 1）一定条件下：一定条件下：通常可通常可以是以是 同同T T同同V V，同同T T同同P P（2）平衡状态（终态）只与始态有）平衡状态（终态）只与始态有关，而与途径无关，关，而与途径无关，（如：（如：无论反应从什么方向开始无论反应从什么方向开始投料是一次还是分成几次，）只要投料是一次还是分成几次，）只要起始浓度起始浓度相当相当，就达到等效
46、平衡状，就达到等效平衡状态。态。概念的理解：概念的理解：（3）体积分数相同：即平衡混合物体积分数相同：即平衡混合物各组分的各组分的百分含量百分含量对应相同，但各对应相同，但各组分的组分的物质的量、浓度物质的量、浓度可能不同。可能不同。概念的理解：概念的理解：1mol H2 1mol I2开始开始恒温恒容H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态2mol H2 2mol I2 H2(g)+I2(g)2HI(g) 1mol H2 1mol I2 1mol H2 1mol I2 H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态H2 a%I2 b%HI
47、c%平衡状态平衡状态?新课标人教版选修四新课标人教版选修四江苏省淮安中学江苏省淮安中学 张正飞张正飞25 七月七月 2024第三节化学平衡第三节化学平衡（第四课时（第四课时-化学平衡常数）化学平衡常数）复习回忆复习回忆平衡移动原理（勒沙特列原理）？平衡移动原理（勒沙特列原理）？如果改变影响平衡的条件（如浓度、如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能压强、或温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向减弱这种改变的方向移动。移动。课堂练习课堂练习在在高高温温下下，反反应应2HBr(g)H2(g)+Br2(g)（正正反反应应吸吸热热）达达到到平平衡衡，要要使使混混气气颜颜色加深色加深
48、，可采取的方法是，可采取的方法是A减压减压B缩小体积缩小体积C升温升温D增大增大H2浓度浓度B、C密密闭闭容容器器中中mA(g)+nB(g)pC(g),反反应应达达到到平平衡衡，经经测测定定增增大大压压强强P时时，A的的转转化化率率随随P而而变化的曲线如下图。则：变化的曲线如下图。则：(1)增大压强，增大压强，A的转化率的转化率_平衡向平衡向移动，移动，达到平衡后，混合物中达到平衡后，混合物中C的浓度的浓度_。(2)上上述述化化学学方方程程式式中中的的系系数数m、n、p的的正正确确关关系系是是，(3)当当降降低低温温度度时时，C的的浓浓度度减减小，正反应是小，正反应是_热反应。热反应。增增大大
49、m+np增大增大吸吸A的的转转化化率率P正反应方向正反应方向阅读课本：阅读课本：31表格，你能表格，你能得出什么结论？得出什么结论？结论结论：一定温度下，对于已达平衡的反应体一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个计量数为乘幂的浓度之积是个常数常数一、化学平衡常数定义：一、化学平衡常数定义：这个常数叫做该反应的这个常数叫做该反应的化学平衡常数化学平衡常数浓度的单位为浓度的单位为molL-1K的单位为的单位为(molL-1) n；二、二、平衡常数的平衡
50、常数的数学表达式及单位：数学表达式及单位：对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD c(C)pc(D)qc(A)mc(B)nK=1、如果反应中有、如果反应中有固体和纯液体固体和纯液体参加，它参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括系式中只包括气态气态物质和物质和溶液溶液中各溶质中各溶质的浓度。如：的浓度。如：CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)K=CO2CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=CO/(CO2H2)三、书写平衡常数关系式的规则
51、三、书写平衡常数关系式的规则例例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60 10 51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87 10 2K1 K2 ， K1 = K222、同一化学反应，可以用不同的化学反、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。的平衡常数关系式及相应的平衡常数。3、多重平衡规则多重平衡规则若干方程式相加若干方程式相加(减减)，则总反应的平衡，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积常数等于分步平衡常数之乘积(商商)例例1:2NO(g)+O2(g)2NO2K
52、12NO2(g)N2O4K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K = K1 K2例例2:C(s)+CO2(g)2CO(g)KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2K = K1/K2平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如：行的最大限度。如：N2(g)+O2(g) 2NO(g)Kc=110-30(298K)这意味着这意味着298K时，时，N2和和O2基本上没有进行反基本上没有进行反应，应，反之反之
53、NO分解的逆反应在该温度下将几乎完分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时全进行，平衡时NO实际上全部分解为实际上全部分解为N2和和O2。四、平衡常数的意义四、平衡常数的意义2、平衡常数数值的大小，只能大致告诉、平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，最大程度，并不能预示反应达到平衡所并不能预示反应达到平衡所需要的时间。需要的时间。如：如：2SO2(g)+O2=2SO3(g)298K时时K很大，但由于速度太慢，很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。常温时，几乎不发生反应。3、平衡常数数值极小的反应，说明正反平衡常
54、数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，应在该条件下不可能进行，如如:N2+O2 2NOKc=10-30(298K)所以常温下用此反应所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。比较好一些。平衡常数的计算平衡常数的计算例例1:合成氨的反应合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度在某温度下各物质的浓度平衡是下各物质的浓度平衡是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-
55、1求该反应求该反应的平衡常数和的平衡常数和N2、H2的初始浓度。的初始浓度。平衡常数的计算平衡常数的计算解：解：求平衡常数求平衡常数KKc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.3210-3求求N2、H2的初始浓度。的初始浓度。N2+3H2 2NH3反应反应1摩尔摩尔N2同时需同时需3molH2生成生成2molNH3N2+3H2 2NH3平衡平衡3molL-19molL-14molL-1初始初始(3+2)(9+6)0即：即：5150答答:K=7.3210-3,初始初始N2、H2为为5、15molL-1。五五.平衡转化率平衡转化率平衡转化率是指平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的平
56、衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比量与转化前该反应物的量之比。如：。如：CO+H2O H2+CO2此反应在此反应在773K时平衡常数时平衡常数K=9，如反应开如反应开始时始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求求CO的转的转化率。化率。CO +H2O H2+CO2 初始初始0.02 0.02 00平衡时平衡时0.02-x 0.02-x x xK=x/(0.02-x)2=9x/(0.02-x)=3x=0.015molL-1转化率转化率=(0.015/0.020)100=75练练 习习v1.(2000天津高考）在某温度下，可逆反应：天津高考）在某温度下，可逆反应：vm
57、A(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平的平衡常数为，下列说法正确的是（）衡常数为，下列说法正确的是（）v.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大v.越小，达到平衡时，反应物的转化率越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越大v.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变v.随温度改变而改变随温度改变而改变v2.(2002上海高考）在一定体积密闭容器中，上海高考）在一定体积密闭容器中，进行如下反应：进行如下反应： CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),v其平衡常数和温度其平衡常数和温度t的关系如下：的关系如下：v(1)k的表达式为：的表达式为：v(2)该反应为该反应为反应反应（“吸热吸热”或或“放放热热”）vvt/C70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热吸热练练 习习v(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（）的依据（）v.容器中压强不变容器中压强不变v.混合气体中浓度不变混合气体中浓度不变v.v(H2)正正=v(H2O)逆逆 D.c(CO2)=c(CO)v(4)若若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时此时温度为温度为 .BC830 C更多资源更多资源
