人教版化学选修四《化学平衡》课件.ppt

1、 【复习】【复习】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) 已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( ) 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【复习】化学平衡状态的定义【复习】化学平衡状态的定义：（化学反（化学反应的限度）应的限度）一定条件下，可逆反应里，正一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组

2、分的浓度保持不变的状态。中各组分的浓度保持不变的状态。v化学平衡的特征：化学平衡的特征：逆逆等等动动定定变变可逆反应（或可逆过程）可逆反应（或可逆过程）V正正 =V逆逆(用同一物质浓度表示用同一物质浓度表示)动态平衡动态平衡。 (V正正=V逆逆0）平衡时，各组分浓度、含量保持平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）不变（恒定）条件改变，平衡发生改变条件改变，平衡发生改变 强调在平衡状态时存在的强调在平衡状态时存在的（1）现象与本质：）现象与本质： V正正=V逆逆是达到平衡状态的本质，各是达到平衡状态的本质，各组成成分的含量不变为表面现象；组成成分的含量不变为表面现象；（2）动与静：）动与静：正

3、反应和逆反应不断进行，正反应和逆反应不断进行，而各组分的含量保持不变；而各组分的含量保持不变；（3）内因和外因：）内因和外因： 条件改变时，条件改变时，V正正V逆逆，平衡被打破，平衡被打破， 外界条件一定时，外界条件一定时，V正正=V逆逆，平衡建立，平衡建立。定义：定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，可逆反应中，旧化学平衡的破坏，化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改变条件改变 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0一定时间一定时间化学平衡的移动化学平衡的移动【思考

4、与交流】【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？有哪些条件能改变化学平衡呢？ 影响化学平衡状态的因素：实验影响化学平衡状态的因素：实验2-5 滴加滴加310滴滴浓硫酸浓硫酸滴加滴加1020滴滴NaOHCr2O72-（橙色橙色）+H2O CrO42-（黄色黄色）+2H+(血红色血红色)A.加少量加少量FeCl3红色加深；红色加深；B.加少量加少量KSCN红色也加深；红色也加深；(无色无色)(黄色黄色)(无色无色)思考：加少量思考：加少量NaOH溶液颜色有何变化。溶液颜色有何变化。有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅图象观察图象观察由以上四图可以得出结论：由以上四图可以得

5、出结论：1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率 改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率2）改变浓度瞬间，）改变浓度瞬间， 若若v(正正)v(逆逆)，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动 若若v(逆逆)v(正正)，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动3）新旧平衡速率比较：）新旧平衡速率比较： 增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率 减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率意义：意义：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

6、较高的原料的转化率。提高成本较高的原料的转化率。练习练习已知在氨水中存在下列平衡：已知在氨水中存在下列平衡：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH- (1)、向氨水中加入、向氨水中加入MgCl2固体，平衡向固体，平衡向 移动，移动， OH-浓度浓度 ，NH4+浓度浓度 。(2)、向氨水中加入浓盐酸，平衡向、向氨水中加入浓盐酸，平衡向 移动，移动， 此时溶液中浓度减小的粒子有此时溶液中浓度减小的粒子有 。(3)、向氨水中加入少量、向氨水中加入少量NaOH固体，固体， 平衡向平衡向 移动，移动， 此时发生的现象是此时发生的现象是 。正反应方向正反应方向减小减小增大增大正反应方向正反

7、应方向OH-、NH3H2O、NH3逆反应方向逆反应方向有气体放出有气体放出练习：练习：可逆反应可逆反应H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达到平衡状在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？的浓度有何变化？增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2浓度浓度平衡正向移动，平衡正向移动，CO浓度增大浓度增大平衡不移动，平衡不移动，CO浓度不变浓度不变平衡逆向移动，平衡逆向移动，CO浓度减小浓度减小小结：增加固体或纯液体的量不能改变小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，

8、也不能改变速率，所以其浓度，也不能改变速率，所以V V(正正)仍仍等于等于V V(逆逆)，平衡不移动。，平衡不移动。(2体积，红棕色体积，红棕色)(1体积，无色体积，无色)A.加压混和气体颜色先深后浅；加压混和气体颜色先深后浅；B.减压混和气体颜色先浅后深。减压混和气体颜色先浅后深。(2体积，红棕色体积，红棕色)(1体积，无色体积，无色)讨论讨论A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于色先变深是由于 ，后又，后又逐渐变浅是由于逐渐变浅是由于 ； B：当减压气体体积增大时，混和气体颜：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于色先变浅是由于 ， 后

9、又逐渐变深是由于后又逐渐变深是由于 。 NO2浓度增大浓度增大 NO2浓度减小浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 aA(g)+bB(g) cC(g)图象观察图象观察讨论讨论 对于反应对于反应2NO2(气气) N2O4(气气)试比较以试比较以下三种状态下的压强关系：下三种状态下的压强关系： 改变压强前混和气体压强改变压强前混和气体压强P1；改变压强后；改变压强后瞬时气体压强瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后混和气；改变压强达新平衡后混和气体压强体压强P3； 加压：加压： ； 减压：减压： 。结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的

10、情况下： A：增大压强，会使化学平衡向着气体：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；体积缩小的方向移动； B：减小压强，会使化学平衡向着气体：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。体积增大的方向移动。P2 P3 P1P1 P3 P2注意注意 对于反应前后气体总体积相等对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；的反应，改变压强对平衡无影响；例：对如下平衡例：对如下平衡 A(气气) B (气气) 2C (气气) D (固固) V正V逆0t1t2V正= V逆t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正= V逆t3减压对化学平衡的影响减压对化

11、学平衡的影响平衡混合物都是固体或液体的，改变平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；压强不能使平衡移动；压强的变化必须改变混合物浓度（即压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。容器体积有变化）才能使平衡移动。变化规律变化规律:大的大增、小的小增；大的大增、小的小增； 大的大减、小的小减大的大减、小的小减练习：练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，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？平衡是否移动？向哪个方向移动？ 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) H2O(g)

12、 + C(s) CO(g) + H2(g) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) H2S(g) H2(g) + S(s)正向移动正向移动不移动不移动逆向移动逆向移动逆向移动逆向移动不移动不移动思考：思考：对于反应对于反应和和，增大压强时，平衡没有，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？ 一定量的混合气体在密闭容器中发生反一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：应： m A (g) + n B (g) p C (g)达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的到原来的1/2但达到平衡时，但

13、达到平衡时，C的浓度为原的浓度为原来的来的1.8倍，则下列说法正确的是倍，则下列说法正确的是 A、m + n pB、A 的转化率降低的转化率降低C、平衡向正反应方向移动、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加的体积分数增加( B )2NO2 N2O4;H=-56.9kJ/mol(红棕色红棕色)(无色无色)讨论讨论A：混和气体受热颜色变深，说明：混和气体受热颜色变深，说明 ； 。 B：混和气体遇冷颜色变浅，说明：混和气体遇冷颜色变浅，说明 ； 。NO2浓度增大浓度增大 平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动分析分析A：混和物受时

14、，速率均增大，但：混和物受时，速率均增大，但V(吸吸) V(放放) ， 故平衡向吸热反应方向移动；故平衡向吸热反应方向移动；B：混和物遇冷，速率均减少，但：混和物遇冷，速率均减少，但V(吸吸) V(放放) ， 故平衡向放热反应方向移动；故平衡向放热反应方向移动；2NO2 N2O4;H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响(图像)讨论讨论 对于反应对于反应2NO2(气气) N2O4(气气) 57千焦千焦试比较以下三种状态下的温度关系：试比较以下三种状态下的温度关系： 改变温度前混和气体温度改变温度前混和气体温度T1；改变温度后瞬时气体；改变温度后瞬时气体温度温度T2；改变温度达新平衡后混和

15、气体温度；改变温度达新平衡后混和气体温度T3； 升温：升温： ； 降温：降温： 。结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下： A：温度升高，会使化学平衡向着吸热：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；反应的方向移动； B：温度降低，会使化学平衡向着放热：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。反应的方向移动。T2 T3 T1T1 T3 T2升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利在高温下，反应在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是深，可采取的方法是A、减小压强、减

16、小压强B、缩小体积、缩小体积C、升高温度、升高温度D、增大、增大H2浓度浓度( B C )2HBr(g) H2(g) + Br2(g)催化剂催化剂同等程度改变化学反应速率，同等程度改变化学反应速率，V正正= V逆逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化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。学平衡的移动。例：对如下平衡例：对如下平衡 A(气气) B (气气) 2C (气气) D (固固) V正V逆0t1t2V正= V逆t3正催化剂对化学平衡的影响正催化剂对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正= V逆t3负催化剂对化学平衡的影响负催化剂对化学平衡的影响对任何一个平衡体系，采

17、取下列对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平衡移动的是措施一定引起平衡移动的是A、加入一种反应物、加入一种反应物B、增加体系的压强、增加体系的压强C、升高温度、升高温度D、使用催化剂、使用催化剂( C )影响化学平衡的条件小结影响化学平衡的条件小结 勒沙持列原理：勒沙持列原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒沙特列原理。向移动。这就是勒沙特列原理。 其中包含：其中包含： 影响平衡的因素只有浓度、压强、温度影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；三种； 原

18、理的适用范围是只有一项条件变化的原理的适用范围是只有一项条件变化的情况情况（温度或压强或一种物质的浓度），（温度或压强或一种物质的浓度），当多当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；项条件同时发生变化时，情况比较复杂； 平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。外界条件的变化。1、某一温度下，在一带有活塞的体积可变的、某一温度下，在一带有活塞的体积可变的密闭容器中，可逆反应：密闭容器中，可逆反应：N2+3H2 2NH3达到达到平衡，若向活塞施加一定的压力，使容器体积平衡，若向活塞施加一定的压力，使容器体积减小，则下列叙述正确的是减小，则下列叙述正确

19、的是( ) ；若保持该；若保持该容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气，容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是( )DEBCA.正正增大、增大、逆逆减少减少B.正正、逆逆均不变均不变D.平衡向右移动平衡向右移动E.正正、逆逆均增大均增大C.平衡不发生移动平衡不发生移动 【综合练习】【综合练习】2 2、对某一可逆反应来说，使用催化剂的、对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是作用是( )( )A.A. 提高反应物的平衡转化率提高反应物的平衡转化率B.B. 以同样程度改变正逆反应的速率以同样程度改变正逆反应的速率C.C. 增大正反应速率，降低逆反应速率增大正反应

20、速率，降低逆反应速率D.D. 改变平衡混合物的组成改变平衡混合物的组成BCO1L1L0.01molH20.01molT01L1200CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT2CO+H2O（气）（气） CO2+H2 催化剂1200CO21L0.01molH20.01molT0AB等效平衡等效平衡 相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。 化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立 2SO2+O2 2 SO3 SO2 2mol O2

21、1mol SO3 0mol SO2 0mol O2 0mol SO3 2mol SO2 1mol O2 0.5mol SO3 1mol SO2 0.5mol O2 0.25mol SO3 1.5mol SO2 1.2mol O2 0.6mol SO3 0.8mol 平衡状态平衡状态T、V不变不变H2（g）+I2 （g） 2HI（g） I2 1mol H2 1mol HI 0mol 同一平衡同一平衡 状态状态平衡状态平衡状态T、V不变不变 I2 0mol H2 0mol HI 2mol I2 2mol H2 2mol HI 0mol I2 0mol H2 0mol HI 4mol 四种情况中四种

22、情况中达到平衡后，达到平衡后，I2、H2、HI的组成百的组成百分比是一定相同分比是一定相同的。的。 2SO2+O2 2 SO3 A、B两容器中两容器中SO2 （O2 、 SO3 ）百分比）百分比组成是相等的。组成是相等的。同一平衡状态同一平衡状态T、P不变不变 SO2 2mol O2 1mol SO3 0mol SO2 4mol O2 2mol SO3 0mol 或或 SO2 0mol O2 0mol SO3 4mol 在一定条件下在一定条件下( (恒温恒容或恒温恒压恒温恒容或恒温恒压) )，对同一可逆反应，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下起始时加入物质的物

23、质的量不同，达平衡时的状态规律如下表：表：即：对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。 在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)B(g) 2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为K mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质： A4 molA+2 molB B2 molA+1 molB+2 molC C2 molC+1 molB D2 molC E1 molA+0.5 molB+1 molC 达到平衡后，C的物质的量浓度仍

24、是K mol/L的是 （ ）DE一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同相同，则二平衡等效，则二平衡等效。2在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物(或生成物)的物质的量的比例比例与原平与原平衡相同，则二平衡等效。衡相同，则二平衡等效。二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比相同。三、三、 化学平衡常数：化学平衡常数：化学平

25、衡常数化学平衡常数K表示反应进行的程度表示反应进行的程度（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。应物转化率也越大。（2）K值不随浓度的改变而改变，但随着温度值不随浓度的改变而改变，但随着温度的改变而改变。的改变而改变。 书写平衡常数应注意的几个问题：书写平衡常数应注意的几个问题：由于固体浓度为一常数，所以在平衡由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。常数表达式中不再写出。由于水的物质的量浓度为一常数（由于水的物质的量浓度为一常数（55.6 molL1），因平衡常数已归并，书写时），因平衡常数已归并，书写时不必写出。不必写出。G

26、OOD BYE!GOOD BYE!CO1L1L1L0.01molH20.01mol1200CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT0T2CO+H2O（气）（气） CO2+H2 催化剂1200A 画出反应物或生成物浓度随时间变化情况曲线（分别作图）：C(mol/L)时间时间t0t1t2t3t4t50.0080.0060.010.0040.002CO2 H2 COH2O 画反应速率随时间变化情况曲线: 时间时间t0t1t2t3t4t5正正逆逆 CO21L1L1L0.01molH20.01mol1200CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT0T2CO+H2O（气）（气） CO2+H2 催化剂1200B 画出反应物或生成物浓度随时间变化情况曲线画出反应物或生成物浓度随时间变化情况曲线（分别作图）（分别作图）：C(mol/L)时间时间t0t1t2t3t4t50.0080.0060.010.0040.002CO2 H2 COH2O 画反应速率随时间变化情况曲线: 时间时间t0t1t2t3t4t5正正逆逆