高中化学 2.3《化学平衡》课件1 新人教版选修4.ppt

1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 第三节第三节 化学平衡化学平衡 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 做做可逆反应可逆反应。 NH3H2O NH3 H2O 特点：特点：相同条件、同时反应、相同条件、同时反应、 反应物与生成物共存反应物与生成物共存 例：例： 思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一思考：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？个化学反应还需要讨论哪些内容？ 还需要研究化学反应进行的程度

2、化学平衡 问题二、什么是饱和溶液？问题二、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 蔗糖表面蔗糖表面扩散扩散到水中的速率到水中的速率与与溶解在水中的蔗溶解在水中的蔗 糖分子在蔗糖表面糖分子在蔗糖表面聚集聚集成为晶体的速率相等。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

3、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，可逆反应的情那么，可逆反应的情 况又怎样呢？况又怎样呢？ 此时产生了“度”（限度）此时产生了“度”（限度） 消耗量等消耗量等 于生成量，量上不再变化于生成量，量上不再变化 在一定条件下，2mol SO2与 1mol O2反应能否得到2mol SO3？ 不能，因这是个可逆反应，而可逆反应是不 能进行到底的。故此对于任何一个可逆反应 都存在一个反应进行到什么程度的问题。 开始时开始时c(CO) 、c(H2O)最大，最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行随着反应的进行 c(CO2) 、c(H2)逐渐增大逐渐增大

4、 进行到一定程度，总有那么一刻，正反进行到一定程度，总有那么一刻，正反 应速率和逆反应速率的大小应速率和逆反应速率的大小不再变化不再变化 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),COH2O CO2H2 c(CO) 、c(H2O)逐渐减小逐渐减小 V正正 V逆逆 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 速率速率 相等相等 时间时间 速速 率率 这时，这时，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2 反应生成的反应生成的CO、H2O的量，的量， 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保反

5、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 二、化学平衡状态：二、化学平衡状态： 1、定义：、定义：化学平衡状态，就是指在化学平衡状态，就是指在 一定条件下的可逆反应里，正反应速率和一定条件下的可逆反应里，正反应速率和 逆反应速率相等，反应混合物中各组分的逆反应速率相等，反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态。浓度保持不变的状态。 强强 调调 三三 点点 前提条件前提条件：一定条件下的可逆反应一定条件下的可逆反应 实质：实质： V正 正 V逆 逆0 标志：标志：

6、反应混合物中各组分的浓度反应混合物中各组分的浓度 保持不变的状态保持不变的状态 2 2、化学平衡的特征、化学平衡的特征 逆逆可逆反应可逆反应 等等V正 正 V逆 逆 动动态平衡，反应没有停止 V正 正 V逆 逆0 定定各组分的各组分的浓度不变，含量一定浓度不变，含量一定 变变条件改变，原平衡被破坏，在新的条件条件改变，原平衡被破坏，在新的条件 下建立新的平衡下建立新的平衡 同 条件相同，某一可逆反应无论是从正反应 开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。 即平衡的建立与途径无关 练习：练习： 1.可逆反应达到平衡的主要特征是（可逆反应达到平衡的主要特征是（ ） A.反应停止了反应停止了

7、 B.正、逆反应的速率均为零正、逆反应的速率均为零 D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等 C.正、逆反应还在进行正、逆反应还在进行 D 2.在一定条件下，使在一定条件下，使NO和和O2在一密闭容器中进在一密闭容器中进 行反应下列行反应下列不正确不正确的是（的是（ ） A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B.随着反应的进行，正反应的速率逐渐减少，最后随着反应的进行，正反应的速率逐渐减少，最后 为零为零 C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后 不变不变 D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小

8、，最后随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后 不变不变 B 3、判断反应达到平衡状态的标志、判断反应达到平衡状态的标志 （1）V正 正 V逆 逆 （2）各组分的含量不变）各组分的含量不变 化学平衡到达的标志：化学平衡到达的标志： 以以xA+yB zC为例，化学平衡到达的为例，化学平衡到达的标志标志有：有： V正 正=V逆逆； ； VA 耗 耗=VA 生生 VA 耗 耗:VC 耗耗=x:z VB 生生:VC 生生=y:z VA 耗 耗:VB 生生=x:y； ； 各物质的各物质的百分含量百分含量保持不变。保持不变。 混合气体的混合气体的总压、总体积、总物质的量总压、总体积、总物质的量不随时间不随

9、时间 的改变而改变；的改变而改变；(x+yz 即反应前后系数不等即反应前后系数不等) 各各物质的浓度物质的浓度不随时间的改变而改变；不随时间的改变而改变； 各物质的各物质的物质的量物质的量不随时间的改变而改变；不随时间的改变而改变； 各气体的各气体的体积体积不随时间的改变而改变；不随时间的改变而改变； 反应体系的反应体系的颜色、温度颜色、温度不再变化。不再变化。 速率速率 直接的直接的 间接的间接的 VA 耗 耗是指 是指A物质的消耗速率物质的消耗速率,VB 生 生是指 是指B物质的生成速率。物质的生成速率。 对于不同类型的可逆反应，某对于不同类型的可逆反应，某 一一物理量不变物理量不变是否可

10、作为平衡已到达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 前后前后（反应过程中）是否发生（反应过程中）是否发生变化变化。 若是若是变的变的则可；否则，不行。则可；否则，不行。 （即（即“变”的不变“变”的不变则可）则可） 注意注意! 平衡状态的判断平衡状态的判断 混合物体系中各成分的含量混合物体系中各成分的含量 1）各物质的物质的量或物质的量分数一定）各物质的物质的量或物质的量分数一定 2）各物质的质量或各物质的质量分数一定）各物质的质量或各物质的质量分数一定 3）各气体的体积或体积分数一定）各气体的体积或体积分数一定 4）总体积、总压强、总物质的量

11、一定）总体积、总压强、总物质的量一定 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 平衡平衡 不一定不一定 平衡平衡 平衡平衡 平衡状态的判断平衡状态的判断 正、逆反应速率的关系正、逆反应速率的关系 1）在单位时间内消耗了）在单位时间内消耗了 m mol A，同时，同时 生成了生成了m mol A； 2）在单位时间内消耗了）在单位时间内消耗了 n mol B，同时消，同时消 耗了耗了p mol C； 3）v (A)v (B) v (C) v (D) = m n p q ； 4）在单位时间内生成了）在单位时间内生成了 n mol B，同时消，同时消 耗了耗了q mol D。 mA(g)+nB(

12、g) pC(g)+qD(g) v正v逆 ,平衡平衡 v正v逆 ,平衡平衡 未达到平衡时也符合此关系 均指v逆，不一定平衡平衡 （一正一负，符合系数）（一正一负，符合系数） 平衡状态的判断平衡状态的判断 恒温、恒容恒温、恒容时，压强：时，压强： 1）m+n p+q 时，压强保持不变时，压强保持不变 2）m+n p+q 时，压强保持不变时，压强保持不变 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（Mr） 1）m+n p+q 时，时， Mr一定一定 2）m+n p+q 时，时， Mr一定一定 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 平衡平衡 不一定不一定 平衡平衡 不一定不一定

13、（“变”的不变）（“变”的不变） 平衡状态的判断平衡状态的判断 1）其它条件不变时，如体系的温度一定）其它条件不变时，如体系的温度一定 2）体系的颜色不再变化）体系的颜色不再变化 3）体系的密度一定）体系的密度一定 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 平衡平衡 不一定不一定 平衡平衡 3.在一定条件下，可逆反应：2 A B + 3 C，在下 列四种状态时属于平衡状态的是( ) 正反应速率 逆反应速率 A. v(A) = 2 mol/(L s) v(A) = 2 mol/(L s) B. v(A) = 2 mol/(L s) v(B) = 1.5 mol/(L s) C. v(A)

14、= 2 mol/(L s) v(B) = 2 mol/(L s) D. v(A) = 60 mol/(L min) v(C) = 1.5 mol/(L s) AD 4.可逆反应N23H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的 变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A3v正(N2)v正( H2 ) Bv正( N2 ) v逆( NH3 ) C2v正( H2 ) 3v逆( NH3 ) Dv正( N2 ) 3v逆( H2 ) C 5.一定温度下，反应一定温度下，反应A(g)B(g) 2C(g)D(g) 达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（ ） A.单位时间内反应单位

15、时间内反应nmolA的同时生成的同时生成nmol的的D C.容器内的总压强不随时间的变化而变化容器内的总压强不随时间的变化而变化 B.单位时间内生成单位时间内生成2nmolC的同时生成的同时生成nmol的的B D.单位时间内生成单位时间内生成nmolA的同时生成的同时生成nmol的的B BC 6.反应：反应：2SO2+O2 SO3正反应是放热反正反应是放热反 应，达到平衡状态时，下列说法中正确的是应，达到平衡状态时，下列说法中正确的是 （ ） A.容器内压强不随时间变化容器内压强不随时间变化 B.SO2、O2、SO3的分子数之比是的分子数之比是2：1：2 C.SO2和和O2不再化合成不再化合成

16、SO3 D.使用催化剂使用催化剂V正 正、 、V逆 逆都发生变化，但变化的 都发生变化，但变化的 倍数相等倍数相等 AD 7. 在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再 改变时，表明反应：改变时，表明反应：A(s)2B(g) C(g)D(g)已达已达 平衡的是平衡的是( ) 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、气体的平均相对分子质量、气体的平均相对分子质量 D、气体的总物质的量、气体的总物质的量 若若A为气体，则选为气体，则选( ) BC ACD 若改为若改为A(g)+B(g) C(g)+D(g)，则选

17、，则选( ) 无无 小结 1、化学平衡状态的定义、化学平衡状态的定义 前提条件 实质实质 标志标志 2、化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征 逆、动、等、定、变、同逆、动、等、定、变、同 3、达到平衡状态的标志达到平衡状态的标志 （1）V正 正 V逆 逆 （2）各组分的含量不变）各组分的含量不变 （一正一负，符合系数）（一正一负，符合系数） （“变”的不变）（“变”的不变） 【复习复习】化学平衡状态的定义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

18、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。 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 （1）现象与本质： V正=V逆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； （2）动与静：正反应和逆反应不断进行， 而各组分的含量保持不变； （3）内因和外因

19、： 条件改变时，V正V逆，平衡被打破， 外界条件一定时，V正=V逆，平衡建立。 课前练习课前练习 在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平达到平 衡的标志是（衡的标志是（ ） C生成的速率与生成的速率与C分解的速率相等；分解的速率相等； 单位时间内生成单位时间内生成mmolA，同时生成，同时生成3mmolB； A、B、C的浓度不再变化；的浓度不再变化； A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1:3:2； 单位时间内生成单位时间内生成3mmolB，同时生成，同时生成2mmolC; 容器内的总压强不随时间变化容器内的总压强不随时间变化 A、 B、 C、 D

20、、全部、全部 A （1）混合气体的颜色不再改变）混合气体的颜色不再改变 （ ） （2）混合气体的平均相对分子质量不变（）混合气体的平均相对分子质量不变（ ） （3）混合气体的密度不变）混合气体的密度不变 （ ） （4）混合气体的压强不变）混合气体的压强不变 （ ） （5）单位时间内消耗）单位时间内消耗2nmolNO2的同时的同时 生成生成2nmolO2 （ ） （6） O2气体的物质的量浓度不变气体的物质的量浓度不变 （ ） 在固定体积的的密闭容器中发生反应：在固定体积的的密闭容器中发生反应： (红棕色）红棕色）2NO2 2NO（无色）（无色）+ O2 该反应达到平衡的标志是：该反应达到平衡的

21、标志是： 课前练习 可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新 化学平衡化学平衡建立过程建立过程叫做化学平衡的移动。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 三、化学平衡的移动 1、化学平衡移动的定义：、化学平衡移动的定义： 研究对象研究对象 本质原因 平衡平衡 v 正 正 = v 逆逆 改变改变 条件条件 速率速率不变不变：平衡：平衡不不移动移动 速 率 速 率 改 变 改 变 程度程度相同相同（v 正 正 =

22、 v 逆逆）： ）： 平衡平衡不不移动移动 程 度 程 度 不 同 不 同 v v 正 正 v v 逆 逆， ，平衡平衡 向向正正反应方向移动反应方向移动 v v 正 正 v v 逆 逆， ，平衡平衡 向向逆逆反应方向移动反应方向移动 2、化学平衡移动方向的判断：、化学平衡移动方向的判断： 浓 度 【回忆回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？ 化学反应速率 温 度 压 强 催化剂 也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢？也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢？ 【思考与交流思考与交流】 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？ 滴加 31

23、0滴 浓硫酸 滴加 1020滴 NaOH Cr2O72-（橙色）+H2O CrO42-（黄色）+2H+ 编编 号号 步步 骤骤 K2Cr2O7溶液溶液 1 2 滴加滴加310滴浓滴浓H2SO4 滴加滴加1020滴滴 浓浓6mol/LNaOH 溶液橙色加深溶液橙色加深 溶液黄色加深溶液黄色加深 结论：结论： 增加增加生成物生成物浓度，平衡向浓度，平衡向逆逆反应方向移动。反应方向移动。 减小减小生成物生成物浓度，平衡向浓度，平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。 3、影响化学平衡的条件、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 分析过程：分析过程： 实验实

24、验26 Fe3 3SCN Fe(SCN)3 编号编号 步骤步骤1 滴加饱和滴加饱和FeCl3 滴加滴加1mol/L KSCN 现象现象 结论结论1 步骤步骤2 滴加滴加NaOH溶液溶液 滴加滴加NaOH溶液溶液 现象现象 结论结论2 红色变深红色变深 红色变深红色变深 增大增大反应物反应物的浓度，平衡向的浓度，平衡向正正反应方向移动反应方向移动 产生红褐色沉淀，溶液红色变浅产生红褐色沉淀，溶液红色变浅 减小减小反应物反应物的浓度，平衡向的浓度，平衡向逆逆反应方向移动反应方向移动 （红色）（红色） 向盛有向盛有4 4滴滴 FeCl3溶液溶液的试管中加的试管中加 入入2滴滴KSCN溶液，溶液呈红色

25、。溶液，溶液呈红色。 分析过程：分析过程： 在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下： 增大增大反应物反应物浓度或浓度或 减小减小生成物生成物浓度浓度 增大增大生成物生成物浓度或浓度或 减小减小反应物反应物浓度浓度 化学平衡向化学平衡向正正反应方向移动反应方向移动 化学平衡向化学平衡向逆逆反应方向移动反应方向移动 【结论结论】 引起v正 v逆 引起v正 v逆 t2 V正 = V逆 V逆 V , 正 t3 V正= V逆 V正 V逆 t1 t（s） V（molL-1S-1） 0 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： 增加任何一种反应

26、物的浓度, V正 V逆，平衡向正反 应方向移动 【图像分析图像分析】 t2 V正 = V逆 V逆 V , 正 t3 V正= V逆 V正 V逆 t1 t（s） V（molL-1S-1） 0 平衡状态 平衡状态 减减 小小 反反 应应 物物 浓浓 度度 速率速率-时间关系图：时间关系图： 当减小反应物的浓度时, 化学平衡将怎样 移动? 减少任何一种反应物的浓度, V正 V逆，平衡 向逆反应方向移动 学评学评P50 0 v t V(正 正) V(逆 逆) V(正 正)= V(逆逆) V(逆 逆) V(正 正) V (正 正)= V (逆逆) 增大增大生成物生成物的浓度的浓度 0 v t V(正 正)

27、 V(逆 逆) V(正 正)= V(逆逆) V(正 正) V(逆 逆) V (正 正)= V (逆逆) 减小减小生成物生成物的浓度的浓度 平衡平衡正正向移动向移动 平衡平衡逆逆向移动向移动 【图像分析图像分析】 减小生成物浓度减小生成物浓度 增大生成物浓度增大生成物浓度 【图像分析图像分析】 引起引起V正 正 V逆逆 引起引起V逆 逆 V正正 由以上四图可以得出结论：由以上四图可以得出结论： 1）改变）改变反应物反应物浓度瞬间，只能改变浓度瞬间，只能改变正反应正反应速率速率 改变改变生成物生成物浓度瞬间，只能改变浓度瞬间，只能改变逆反应逆反应速率速率 2）改变浓度瞬间）改变浓度瞬间 若若v(正

28、正)v(逆逆)，平衡向，平衡向正正反应方向移动反应方向移动 若若v(逆逆)v(正正)，平衡向，平衡向逆逆反应方向移动反应方向移动 3）新旧平衡速率比较：）新旧平衡速率比较： 增大浓度，增大浓度，新新平衡速率平衡速率大于旧大于旧平衡速率平衡速率 减小浓度，减小浓度，新新平衡速率平衡速率小于旧小于旧平衡速率平衡速率 应用： 增大成本较低的反应物的浓度，提高成本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。较高的原料的转化率。 思考： 可逆反应可逆反应 H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一在一 定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引

29、起平衡移动起平衡移动？（？（ ） 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 改变条件后能使改变条件后能使CO浓度有何变化浓度有何变化? 强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速 率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会 引起反应速率改变，化学平衡不移动 三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响 【探究实验探究实验3】 p28页页实验实验27 2NO2 N2O4 (红棕色红棕色) (无色无色) H= -56.9kJ/mol 序序 号号 实验内容实验内容 实验现象实验现象 实验结论实验结论 ( (平衡移动方向平衡移动方向) ) 温度变温度变 化化 混合气体颜

30、混合气体颜 色色 c c(NO(NO2 2) ) 1 1 将充有将充有NONO2 2 的烧瓶放的烧瓶放 入冷水中入冷水中 2 2 将充有将充有NONO2 2 的烧瓶放的烧瓶放 入热水中入热水中 红棕色红棕色 变深变深 红棕色红棕色 变浅变浅 温度降温度降 低低 温度升温度升 高高 变大变大 变小变小 向逆反应方向即向逆反应方向即 吸热方向移动吸热方向移动 向正反应方向即向正反应方向即 放热方向移动放热方向移动 结论：结论： 升高温度， 降低温度， 平衡向吸热反应方向移动 平衡向放热反应方向移动 V正= V逆 V正 V逆 t1 t（s） V（molL-1S-1） 0 t2 V正 = V逆 V逆

31、V正 升高温度升高温度 （H0，达到平，达到平 衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的 是（是（ ） A、加入、加入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，体，平衡向正反应方向移动，体 系压强减少系压强减少 B、加入少量、加入少量C，正反应速率增大，正反应速率增大 C、降低温度，平衡向正反应方向移动、降低温度，平衡向正反应方向移动 D、加入、加入CO，H2浓度减小浓度减小 D 练习练习 （3 3）压强对化学平衡的影响：）压强对化学平衡的影响： N2 十十 3H2 2NH3 NH3%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

32、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，平衡向着倍数不一样，平衡向着体积缩小体积缩小的方向移动的方向移动 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 平衡向平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。 压强压强(MPa) 1 5 10 30 60 100 NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 前提条件：前提条件： 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前后参加且

33、反应前后总体积总体积发发 生生改变改变。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d 对于反应对于反应前后前后气体体积气体体积发生发生变化变化 的化学反应，在其它条件不变的情况下，的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大增大 压强压强，会使化学平衡向着气体，会使化学平衡向着气体体积缩小体积缩小的方向的方向 移动，移动，减小压强减小压强，会使化学平衡向着气体，会使化学平衡向着气体体积体积 增大增大的方向移动。的方向移动。 体积缩小体积缩小：即气体化学计量数减少即气体化学计量数减少 体积增大体积增大：即气体即气体化学计量数化学计量数增多增多 说明说明: V正= V逆 V正 V逆

34、t1 t（s） V（molL-1S-1） 0 t2 V”正 = V”逆 V 逆 V 正 增大压强增大压强 速率速率-时间关系图：时间关系图： aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d aA(g)+bB(g) cC(g) 图象观察图象观察 思考：对于反应 H2O+CO H2+CO2 如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？ 高温 催化剂 速率速率-时间关系图：时间关系图： V(molL-1S-1) T(s) 0 V正= V逆 V正= V逆 增大压强,正逆反应速 率均增大，但增大倍 数一样， V正= V逆， 平衡不移动。 t2 练习练习 1.下列反应达到化学平衡时，增大

35、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？移动的根本原因是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是 什么什么? 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) 正正 逆逆 逆逆 不移不移 不移不移 2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半 且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0

36、.19mol/L, 下列判断正确的是: （ ） A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A 教学后记教学后记: 压强对化学反应速率的影响比较抽压强对化学反应速率的影响比较抽 象象,关键是要转换成浓度关键是要转换成浓度,学生不会转换学生不会转换, 且不能理解为什么要这样且不能理解为什么要这样,需要老师进需要老师进 一步想办法一步想办法. （4）催化剂对化学平衡的影响： 同等程度改变化学同等程度改变化学 反应速率，反应速率，V正 正= V逆逆，只改变反应到达平衡所 ，只改变反应到达平衡所 需要的时间，而需要的时间，而不影响不影响化学平衡的移动。化学平衡的移动。 V（molL

37、-1S-1） V正= V逆 t1 T(s) 0 V正= V逆 催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响： 平衡移动原理（勒沙特列原理）： 改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、 压强等），平衡就向能够减弱这种改变的 方向移动。 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。 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。 注意：注意： 例题1： 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ A.由H2、I2蒸气、HI B. C.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速

38、率 D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶 液颜色变浅或褪去。 AC 在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，B的浓度是1mol/L， 保持温度不变，将容器体积增大一倍，达到新平衡时，B的浓度变为0.6mol/L， 则（ A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.B的质量分数增加了 D.ab 例题2： AC 某温度下，N2O4（气） 2 NO2（气）；H0。 在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是( ) A加压时(体积变小)，将使正反应速率增大，平衡向 逆反应方向移动 B保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减 小，逆反应速率增大，平衡向

39、逆反应方向移动 C保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜 色变深 D保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深 E. 保持体积不变，充入He，压强增大，平衡向逆反应 方向移动，NO2物质的量浓度减小 F.保持压强不变，充入He，平衡不移动，NO2物质的 量浓度减小 BEFBEF 例题3： cA 0 t 2000C 气体反应A + B C（正反应 为放热反应），在密闭容器中进 行，若反应在2000C、无催化剂时 A的浓度变化示意曲线如图所示。 试在图中画出在反应物起始浓度 不变的情况下： （1）保持2000C和原压强，但反 应在适当催化剂条件下进行时， A的浓度变化示意曲线。 （2）在

40、无催化剂、保持原压强下 ，使反应在5000C下进行，此时A 的浓度变化示意曲线。 例题4： 已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平 衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是（ ） 生成物的质量分数一定增加，某种生成物总量一 定增加，反应物的转化率一定增大，反应物的浓 度一定降低，正反应速率一定大于逆反应速率， 一定使用催化剂 A B C D C C 例题5： 教学后记：教学后记： 勒沙特列原理中压强对化学平衡移勒沙特列原理中压强对化学平衡移 动的影响比较抽象、也比较难理解，动的影响比较抽象、也比较难理解， 学生学习起来比较困难，所以我在分学生学习起来比较困难，所以我在分 析讲解时讲的速度

41、也比较慢，而且采析讲解时讲的速度也比较慢，而且采 取了讲练结合，希望学生通过练习训取了讲练结合，希望学生通过练习训 练后，能够掌握大多数内容。练后，能够掌握大多数内容。 K 四、化学平衡常数 实验测得，同一反应（如：实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在）在 某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的 浓度满足下面关系：浓度满足下面关系： 其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。即化学 平衡常数只与温度有关，而与反应物或生成物的浓度无关。 （一）、化学平衡常数表达式（一）、化学平衡常数表达式 一定温度下，可逆反应处于平衡状态时

42、，生成物浓 度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积 之比为一常数 化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。 表示在一定温度下，可逆反应达到平衡时该反应进表示在一定温度下，可逆反应达到平衡时该反应进 行的程度（反应的限度）。行的程度（反应的限度）。 （1）K值越大，值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应说明平衡时生成物的浓度越大，反应 物的浓度越小，物的浓度越小，反应程度越大，反应程度越大，反应物转化率也越大反应物转化率也越大； 反之则转化率越低。反之则转化率越低。 （2）K值与浓度无关，随温度变化而变化。值与浓度无关，随温度变化而变化

43、。 化学平衡化学平衡 常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定常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。量体现。 （二）、化学平衡常数意义（二）、化学平衡常数意义 （三）、使用平衡常数应注意的问题（三）、使用平衡常数应注意的问题 （1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态）必须指明温度，反应必须达到平衡状态 （2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢， 即速率大，即速率大，K值不一定大值不一定大 （3）在进行）在进行K值的计算时，值的计算时，反应物或生成物中有固体和反应物或生成物中有固体和 纯液体存在时，由于其浓度可看做

44、常数“纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入而不代入 公式公式，表达式中不需表达，表达式中不需表达 一定温度下一定温度下 如：如： 一定温度下一定温度下 Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温 3Fe(s) + 4H2O(g) 但：但： （4）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关 K1 = 1/K2 = K32 某温度下某温度下 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。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，平衡常数也会改变。 N2+3H

45、2 2NH3 2NH3 N2+3H2 1/2N2+3/2H2 NH3 （5）利用）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态 如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下： QK ，V正正V逆，反应向正方向进行逆，反应向正方向进行 QK ，V正正V逆，反应处于平衡状态逆，反应处于平衡状态 QK ，V正正V逆，反应向逆方向进行逆，反应向逆方向进行 则：则： 例例1、将、将6mol 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：

46、3A (g) + B (g) 2C (g) + 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/L min， 计算：、计算：、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) + xD (g) 解：解： 起起 变变 平平 mol 6 5 0 0 2 0.154 1 3 3 4 2 2 、 2 : x 2 : (0.154) x 2 、20100 5 1 100 起 变 B B B n n L mol L moln C A A75.0 4 3 V 、 平 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