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1、化学平衡定义和判定化学平衡定义和判定南京市溧水县第二高级中学南京市溧水县第二高级中学刘尊伟刘尊伟化学平衡状态（化学平衡）化学平衡状态（化学平衡）指在一定条件下的指在一定条件下的可逆可逆反应里正反应速率和逆反应反应里正反应速率和逆反应速率速率相等相等，反应混合物中的各组分的，反应混合物中的各组分的浓度不变浓度不变的状态。的状态。化学平衡的特征：化学平衡的特征：（1）逆逆：可逆反应：可逆反应（2）等等：v正正=v逆逆（3）定定：反应混合物各组分浓度保持不变：反应混合物各组分浓度保持不变（4）动动：动态平衡动态平衡(5)变变：条件改变，平衡发生移动：条件改变，平衡发生移动(6)同：同：不同途径可以达
2、到相同的化学平衡状不同途径可以达到相同的化学平衡状态态容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2tmin内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2tmin内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内混合气体密度不再发生变化容器内混合气体密度
3、不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化平衡状态的判断平衡状态的判断v平衡态达到的标准，某反应：平衡态达到的标准，某反应：mA+nB=xC+yD1、直接：直接：v(正正)=v(逆逆)化学键断裂数化学键断裂数=化学键生成数化学键生成数各组分浓度保持不变各组分浓度保持不变2、间接：、间接：（相关物理量恒定不变）（相关物理量恒定不变）若若A、B、C、D为气体，且为气体，且m+nx+，压强恒定，压强恒定若若A、B、C、D中有中有有色物质，体系颜色不再变化有色物质，体系颜色不再变化混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量(平均摩尔质量平均摩尔质量)不再不再
4、变化（变化（m+nx+或四种不全是气体）或四种不全是气体）密度不再变化密度不再变化(=m/V)方法方法:1.和自己比和自己比,不和其他比不和其他比 2.公式带进判断公式带进判断练习练习1：可逆反应：可逆反应在在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）1)单位时间里消耗单位时间里消耗2nmolNO2的同时生成的同时生成nmolO2;2)单位时间里生成单位时间里生成nmolO2的同时生成的同时生成2nmolNO2;3)单位时间里生成单位时间里生成nmolO2的同时生成的同时生成2nmolNO;4)混合气体的颜色不再发生变化的状态混合气体的颜色不再发生变化的状态
5、5)用用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为反应速率的比为2:2:1的状态的状态A1）4）5)B2）3）4)5)C2）4）D1)2)3)5)C练习练习2、在一定的温度下，可逆反应、在一定的温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(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的分解速率相等的分解速率相等B.单位时间生成单位时间生成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的分子数之比为的分子数之比为1：3：2AC练习练习3.下列说法中，在单位时间中可以表示反应下列说法中，
6、在单位时间中可以表示反应N(g)+3H(g)2NH(g)已达到平衡的是已达到平衡的是、摩、摩断裂的同时有摩键生成断裂的同时有摩键生成、摩、摩断裂的同时有摩键断裂断裂的同时有摩键断裂、摩、摩断裂的同时有摩键生成断裂的同时有摩键生成、摩、摩断裂的同时有摩键断裂断裂的同时有摩键断裂AD影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素勒夏特列原理定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响的方向移动，但结果却不能完全抵消外界条件的方向移动，但结果却不能完全抵消外界条件的影响。的影响。n复习复习：n 浓度.压强.温度.催化剂对平衡的影响?思考：化学平衡的移动能完全抵消浓度改变给可
7、逆反应所带来的影响吗？ 在一定的温度和压强下，合成氨反应在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H3H2 2+N+N2 2 2NH2NH3 3达到平衡时，下列操作平衡不达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（发生移动的是（ ） （A A） 恒温恒压充入氨气恒温恒压充入氨气（B B） 恒温恒压充入氮气恒温恒压充入氮气（C C） 恒温恒容充入氦气恒温恒容充入氦气（D D） 恒温恒压充入氦气恒温恒压充入氦气C2NO2 N2O4 + Q1、已知NO2能形成二聚分子现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（ ）A、高温低压 B、低温高压C、低温低压 D、高温高压A2、2A(g) 2B(g) + E
8、(g) - Q反应达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是（ ）A、加压 B、减压C、加入正催化剂 D、升温BD3、反应2A 2B + E - Q达到平衡时，要使正反应速率下降，A的浓度增大，应采用的措施是（ ）A、加压 B、减压C、减小E的浓度 D、降温DV V正正vtV V正正V V逆逆V V逆逆V V正正=V=V逆逆4、有反应、有反应 aA + bB cC +dD 其中反应其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况（变，改变压强，则下图适合哪种情况（ ）A、a+bc+d,加压加压C、a+bc+d,减
9、压减压B 5 5、可逆反应、可逆反应2A+B 2C2A+B 2C，在不同压强及温度下达成平衡时在不同压强及温度下达成平衡时，c c的百分含量情况如图所示。回答的百分含量情况如图所示。回答600400200压强压强C%(1)(1)该反应的正反应是该反应的正反应是热反应，逆反应是热反应，逆反应是气体体积气体体积的反应。的反应。(2)(2)若若c c是气态，则是气态，则A A为为态，态，B B为为态。态。(3)(3)若若B B为固态，则为固态，则A A为为态，态，c c为为态。态。(4)(4)若若A A、C C都是固态，则都是固态，则B B为为态。态。6 6、能引起化学平衡移动的是（、能引起化学平衡
10、移动的是（ ） A A、化学反应速率发生了变化。化学反应速率发生了变化。 B B、有气态物质参加的反应达到平衡后，改变有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强。了压强。 C C、由于某一条件的改变，使平衡混合物中各由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。组分的浓度发生了不同程度的变化。 D D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂。可逆反应达到平衡后，使用催化剂。 7 7、 对平衡对平衡N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 ， (1)(1)如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向移动。移动。（2 2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加）
11、如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？入氩气又怎么样呢？（3 3）如果需要增加氢气的转化率，可以）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？有什么办法？（4 4）如果增大压强，正反应速率）如果增大压强，正反应速率，逆反应速率逆反应速率，氮气的转化率，氮气的转化率。8 8、等物质的量的、等物质的量的A B C DA B C D四种物质混合，四种物质混合，发生如下反应：发生如下反应： aA(?)+bBaA(?)+bB(?) (?) cC(s)+dDcC(s)+dD(?)(?)当反应进行到一定时间后，测的当反应进行到一定时间后，测的A A减少减少nmolnmol ，B B减少减少n/2mo
12、ln/2mol，C C增加增加3n/2mol3n/2mol，D D增加增加nmolnmol，此时达到了平衡状态。此时达到了平衡状态。(1)(1)该反应的各系数该反应的各系数a a b b c c d d(2)(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则平衡不发生移动，则A A态，态，B B态，态，C C态。态。(3)(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是四种物质的量又达到相等，则该反应是反应。反应。化学平衡中的图像问题化学平衡中的图像问题 1、时间对反应物或生成物的某个量、时间
13、对反应物或生成物的某个量(如如转化率、体积分数转化率、体积分数)的曲线的曲线 图图2-25是在是在T1、P1下下2SO2 + O2 2SO3的的SO2转化率图。改变温度转化率图。改变温度T2得到图得到图2-26、通过比较推、通过比较推测测T1、T2的关系？的关系？A 温度一定，压强分别为温度一定，压强分别为P1和和P2时，反应体系时，反应体系X(s)+2Y(g) nZ(g)中反应物中反应物Y的转化率与时间的转化率与时间的关系如图的关系如图2-27所示，由所示，由此可知此可知( ) A、P1p2，n2 B、P1P2，n2 C、P1P2，n2 D、P13 2、压强、压强(或温度或温度)对反应物或生
14、成物的转对反应物或生成物的转化率或体积分数的曲线化率或体积分数的曲线 图图2-28是是SO2体积分数在体积分数在T1、T2下随压强变化示意图下随压强变化示意图试分析试分析T1、T2的的关系？关系？答案：答案：T1T2如可逆反应如可逆反应aA(g)+ bB(g) D(g)+eE(g);H=Q在一定条件下达平衡状态在一定条件下达平衡状态时，时，A的转化率与温度、压强的关系如图的转化率与温度、压强的关系如图2-29所所示。则在下列空格处填写示。则在下列空格处填写“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”。 (1)a+b_c+d； (2)Q_0。 3、速率对时间的曲线、速率对时间的曲线 C反应反应A(
15、g)+B(g) C(g)+Q已达平衡，升高温度，当反应一段已达平衡，升高温度，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（）时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（） 解化学平衡图像题的技巧解化学平衡图像题的技巧 1、弄清横坐标和纵坐标的意义。、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点点)的意义。的意义。3、弄清图像所示的增、减性。、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。、弄清图像斜率的大小。 练习练习1等等质质量量的的两两份份
16、锌锌粉粉a和和b，分分别别加加入入过过量量的的稀稀硫硫酸酸中中，a中中同同时时加加入入少少量量Na2SO4溶溶液液，下下列列各各图图中中表表示示其其产产生生氢氢气的总体积气的总体积(V)与时间的关系正确的是与时间的关系正确的是（）B练习练习2由由可可逆逆反反应应绘绘出出图图像像如如图图，纵纵坐坐标标为为生生成成物物在在平平衡衡混混合合物物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（）A反应物中一定有气体反应物中一定有气体B生成物中一定有气体生成物中一定有气体C正反应一定是放热反应正反应一定是放热反应D正反应一定是吸热反应正反应一定是吸热反应第第2题图题图B
17、D练习练习BC3已已 知知 某某 可可 逆逆 反反 应应 在在 密密 闭闭 容容 器器 中中 进进 行行 ： A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)（放放热热反反应应），图图中中曲曲线线b代代表表一一定定条条件件下下该该反应的过程，若使曲线反应的过程，若使曲线b变为曲线变为曲线a，可采取的措施是（可采取的措施是（）A增大增大A的浓度的浓度B缩小容器的容积缩小容器的容积C加入催化剂加入催化剂D升高温度升高温度练习练习4、 某某可可逆逆反反应应L(s)+G(g)3R(g)（正正反反应应为为吸吸热热反反应应），右右图图表表示示外外界界条条件件温温度度压压强强的的变变化化对对上上述述反反应应的的影影
18、响响。试试判判断图中断图中Y轴可以表示（）轴可以表示（）A平衡混合气中平衡混合气中R的质量分数的质量分数B达到平衡时达到平衡时G的转化率的转化率C平衡混合气中平衡混合气中G的质量分数的质量分数D达到平衡时达到平衡时L的转化率的转化率C练习练习5 5、 对对于于可可逆逆反反应应，A2(g)+3B2(g)2AB3（g）（正反应放热），下列图像不正确的正反应放热），下列图像不正确的 （）（） A等效平衡1、等效平衡问题：、等效平衡问题：外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相只要起始浓度相当当，所建立的平衡是等效平衡，可以达
19、到相同的平衡状态。例如：在425时，在1L密闭容器中进行反应： H2+I2 2HI,达到平衡。不论从正反应开始，还是从逆反应开始，可以达到相同的平衡状态。等温等温. .等压等压: :成比例成比例等温等温. .等容看系数等容看系数(1).(1).系数相等成比例系数相等成比例 (2).(2).系数不相等相等系数不相等相等浓度/molL-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1molH21molI22molHI相当于相当于例题例题【例例1】在一定温度下，把在一定温
20、度下，把1molCO和和2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反通入一个密闭容器中，发生如下反应：应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时物质的量，平衡时CO的含量仍为的含量仍为p%的是的是A.1molCO、2molHB0.2molCO、0.2molH、0.8molCO、1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO1molH1molH2OBD【例例2】在一定温度下在一定温度下,把把2摩摩SO2和
21、和1摩摩O2通入通入一个一定容积的密闭的容器里一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应发生如下反应:2SO2+O22SO3当此反应进行到一定程当此反应进行到一定程度时度时,反应混和物就处于化学平衡状态反应混和物就处于化学平衡状态.现在该现在该容器中容器中,维持温度不变维持温度不变,令令a、b、c分别代表初分别代表初始加入的始加入的SO2、O2和和SO3的物质的量的物质的量(摩摩).如果如果a、b、c取不同的数值取不同的数值,它们必须满足一定的相它们必须满足一定的相互关系互关系,才能保证达到平衡时才能保证达到平衡时,反应混合物中三反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同种气体的百分
22、含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白请填写下列空白:(1)若若a=0,b=0,则则c=.2(2)若若a=0.5,则则b=c=(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示请用两个方程式表示,其中一个只含其中一个只含a和和c,另一个只含另一个只含b和和c):a+c=2，b+c/2=10.251.5例例3、有甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积、有甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。可变。（1）在一定温度下，向甲中通入）在一定温度下，向甲中通入3molN2和和4molH2，反应达到平衡时，生成反应达到平衡时，生成NH3物质的量为物质的量为amol
23、。（2）相同温度下，若乙中通入相同温度下，若乙中通入6molN2和和8molH2，且保持压强与甲相同，反应达到平衡时，生成且保持压强与甲相同，反应达到平衡时，生成NH3物质的量为物质的量为bmol，则，则b与与a的关系可表示为的关系可表示为_。(3)若（若（2）中乙与甲的容积始终相等，达到平衡）中乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成时，生成NH3物质的量为物质的量为Cmol，则，则C与与a的关系可的关系可表示为表示为_。b=2aC2a（2）在相同的实验条件下，若在同一容器中改为）在相同的实验条件下，若在同一容器中改为加入加入2molA和和6molB，达到平衡后，达到平衡后，C物质的量为物质的
24、量为_mol（用字母用字母a表示）表示）。此时。此时C在反应混合在反应混合气中的百分含量气中的百分含量_（填增大、减小或不变）。（填增大、减小或不变）。（3）在相同的实验条件下，若在同一容器中改为）在相同的实验条件下，若在同一容器中改为加入加入2molA和和8molB，若要求平衡后若要求平衡后C在反应混在反应混合物中的含量不变，则还应加入合物中的含量不变，则还应加入C_mol25a%2a不变不变6例例4、在一定容密闭容器中，保持一定的温度，在、在一定容密闭容器中，保持一定的温度，在一定条件下进行以下反应：一定条件下进行以下反应：A(g)+2B(g)3C(g)，已知加入已知加入1molA和和3m
25、olB，达到平衡后，生成达到平衡后，生成amolC。（1）达到平衡时，达到平衡时，C在反应混合物中的百分含量在反应混合物中的百分含量是是_（用字母（用字母a表示）表示）N2O4H2+I2反应实例条条件件变变化化与与平平衡衡移移动动方向方向达新平衡后转化率变化达新平衡后转化率变化2SO2+O22SO3（ 气气 ） +热热增增大大O2浓浓度度，平平衡衡正正移移SO2的的转转化化率率增增大大，O2的的转转化化率减小率减小增增大大SO3浓浓度度，平平衡衡逆逆移移从从逆逆反反应应角角度度看看，SO3的的转转化化率率减小减小升高温度，平衡逆移升高温度，平衡逆移SO2、O2的转化率都减小的转化率都减小增大压
26、强，平衡正移增大压强，平衡正移SO2、O2的转化率都增大的转化率都增大2NO2（气）体体积积不不变变时时，无无论论是是加加入入NO2或者加入或者加入 N2O4NO2的的转转化化率率都都增增大大（即即新新平平衡中衡中N2O4的含量都会增大）的含量都会增大）2HI（气）（气）增增大大H2的的浓浓度度，平平衡衡逆移逆移H2的的转转化化率率减减小小，I2的的转转化化率率增大增大增增大大HI的的浓浓度度，平平衡衡正正移移HI的转化率不变的转化率不变增大压强，平衡不移动增大压强，平衡不移动转化率不变转化率不变方法总结方法总结:1.三角规则三角规则 (主要解决化学平衡中的图象题目主要解决化学平衡中的图象题目) 2.三态变化三态变化 (主要解决化学平衡中的计算题目主要解决化学平衡中的计算题目) 3.不为不为0原则原则 (主要解决化学平衡中的转换问题主要解决化学平衡中的转换问题) 4.一边倒方法一边倒方法 (主要解决等效平衡题目主要解决等效平衡题目) 5.图象法图象法 (主要解决影响反应速率和化学平衡的题目主要解决影响反应速率和化学平衡的题目)
