化学平衡910917

1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第一课时）1202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二一是一是化学反应速率问题化学反应速率问题如何在单位时间内提高合成氨的产量如何在单位时间内提高合成氨的产量如何使如何使H2和和N2 尽可能多转化为尽可能多转化为NH3，即反应进行程度即反应进行程度二是二是化学反应平衡研究问题化学反应平衡研究问题对于对于 N2 + 3H2 2NH3反应应当考虑反应应当考虑哪些条件下可有利于生产哪些条件下可有利于生产 ？3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

2、反应方向进行，同时同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。叫做可逆反应。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反应物和生成物同时存在于同一反应体反应物和生成物同时存在于同一反应体系中。系中。第三节第三节 化学平衡化学平衡4下列反应属于可逆反应的是下列反应属于可逆反应的是()AH2和和O2点燃生成点燃生成H2O的反应与的反应与H2O电解生成电解生成H2和和O2的反应的反应BCuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成热失去水分生成CuSO4CCl2

3、溶于水溶于水DNa2O溶于水溶于水答案：答案：C不可逆反应：不可逆反应：几乎完全进行到底的反应。几乎完全进行到底的反应。5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，溶液中的离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蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖

4、表面聚集成为晶体。体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶6过程分析：过程分析：开始时，开始时，V溶解溶解 ，V结晶结晶然后，然后， V溶解溶解 ，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溶解溶解 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。7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？

5、溶解和结晶过程是否停止？晶体质量和溶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溶解溶解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8一、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

6、： 反应物浓度反应物浓度，正反应速率，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种状态就是这种状态就是-化学平衡状态化学平衡状态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4 4、t1时刻后，时刻后， v正正 v逆逆 ,即正反应消耗的反应物即正反应消耗的反

7、应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化生成物的浓度不再发生变化 化学平衡化学平衡10二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率方向的反应速率_时，反应体系中所时，反应体系中所有参加反应的物质的有参加反应的物质的_或或_保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了应达到了“_”，这种状态称为化学平，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。衡状态，简称化学平衡。相等相等质量质量浓度浓度平衡平衡

8、11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正正 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12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

9、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133 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，但正反应和逆反应反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正正 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

10、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，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。144、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

11、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正正 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15以反应以反应mA(g)+nB (g)

12、pC(g)为例，为例，达到达到平衡的标志为：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 ：p生成生成n ：p消耗消耗m ：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16例例1、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是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

13、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 17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

14、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。18间接标志：间接标志：以反应以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例为例混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而时间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+np 的反应的反应混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而改变而，（适用于，（

15、适用于）改变改变m+np 的反应的反应各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变随时间改变、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19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不能作为平衡判据的是： 气体的总压、气体的总的物质的量、混合气气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度体的平均相对分子质量、混合气体的

16、密度、特殊标志：、特殊标志：反应物的转化率保持不变反应物的转化率保持不变产物的产率保持不变产物的产率保持不变转化率转化率=C(转化转化)/C(起始起始) 100%20典例典例1一定条件下，在反应一定条件下，在反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)的化学平衡体系中，的化学平衡体系中，SO2、O2、SO3的浓度分别是的浓度分别是2.0 molL-1、0.8 molL-1、2.4 molL-1，则，则O2在反应起始在反应起始时可能的浓度范围是时可能的浓度范围是() A0.82.0 molL-1 B02.0 molL-1 C00.8 molL-1 D无法确定无法确定B21变式训练变式训练1哈伯因

17、发明了由氮气和氢气合成氨气的方哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入入1 mol N2和和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生：，在一定条件下使该反应发生：N2+3H2 2NH3，下列有关说法正确的是，下列有关说法正确的是()A达到化学平衡时，达到化学平衡时，N2将完全转化为将完全转化为NH3。B达到化学平衡时，达到化学平衡时，N2、H2和和NH3的物质的量浓度一的物质的量浓度一定相等。定相等。C达到化学平衡时，达到化学平衡时，N2、H2和和NH3的物质的量浓度不的物质的量浓度不再变化。再变化。D

18、达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。C22典例典例2 在一个绝热、体积一定的密闭容器中发在一个绝热、体积一定的密闭容器中发生可逆反应：生可逆反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)HVV逆逆V正正平衡平衡正向正向移动移动V V正正=V=V逆逆减小生成物浓度减小生成物浓度V V正正vtV V逆逆V V逆逆V V正正=V=V逆逆平衡平衡正向正向移动移动V V正正VV逆逆V正正增大生成物浓度增大生成物浓度V V逆逆vtV V正正V V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆平衡平衡逆向逆向移动移动V V逆逆VV正正减小反应物浓度减小反应物浓度V V

19、逆逆vtV V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆平衡平衡逆向逆向移动移动V V逆逆VV正正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 1）改变反应物浓度）改变反应物浓度瞬间，瞬间，只能改变正反应速率只能改变正反应速率 改变生成物浓度改变生成物浓度瞬间，瞬间，只能改变逆反应速率只能改变逆反应速率2 2）改变浓度）改变浓度瞬间，瞬间， 若若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 若若v(v(逆逆)v()v(正正) )，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动3 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

20、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注意：注意：改变浓度一般通过改变物质的量来实现，但改改变浓度一般通过改变物质的量来实现，但改变固体和纯液体物质的量，不影响平衡。变固体和纯液体物质的量，不影响平衡。对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。的浓度才能改变平衡。对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。率，而本身的转化率降低。在生

21、产上，往往采用增大容易取得或成本较低在生产上，往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分的利用。分的利用。2SO2 + O2 2SO339移动方向移动方向速率变化速率变化减小反应物减小反应物浓度浓度减小生成物减小生成物浓度浓度增大生成物增大生成物浓度浓度增大反应物增大反应物浓度浓度平衡移动平衡移动原因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正正首先增大首先增大v逆逆随后增大随后增大且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v逆逆首先增大首先增大v正正随后增大随后增大且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向 v逆逆

22、首先减小首先减小 v正正随后减小随后减小且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v正正首先减小首先减小v逆逆随后减小随后减小且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向40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。正正逆逆现象及分析：现象及分析：降温降温颜色变浅颜色变浅升温升温颜色变深颜色变深2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol 红棕色红棕色 无色无色平

23、衡向放热方向移动平衡向放热方向移动平衡向吸热方向移动平衡向吸热方向移动2. 温度对化学平衡的影响：温度对化学平衡的影响：解释：解释：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, , 正逆反应的速率都增大正逆反应的速率都增大, ,但但吸热反应速吸热反应速率增大的倍数率增大的倍数大于大于放热反应速率增大的倍放热反应速率增大的倍数数, ,故平衡故平衡向吸热反应向吸热反应的方向移动的方向移动. .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 速率速率-时间关系图：时间关系图： 2NO2(g) N2O4

24、(g) H=-56.9kJ/mol对于上面该反应，当降低温度对于上面该反应，当降低温度时时, ,正、逆正、逆反应速率反应速率如何改变？如何改变？平衡平衡如何移动？并画如何移动？并画出相应的图象。出相应的图象。讨论讨论2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响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温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响规律规律: :在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化

25、学平衡向着放热反应的方向移动。温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。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 2NH3NH3%随着随着压强的增大压强的增大而增大，即平衡向而增大，即平衡向正反应正反应的方向移动。的方向移动。实验实验数据：数据：解释：解释： 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逆逆压强压强(MPaH3 %2.09.216.435.553.669.4（1）使用对象：）使用对象：（2）结论：）结论：其它条件不变，其它条件不变，增大压强增大压强，化学平衡

26、，化学平衡向着气体体积缩小向着气体体积缩小的方向移动，的方向移动，减小压强减小压强，化学平衡，化学平衡向着气体体积增大向着气体体积增大的方向移动。的方向移动。有有气体气体参加且反应前后气体总体积（或总物参加且反应前后气体总体积（或总物质的量）发生质的量）发生改变改变的反应体系。的反应体系。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d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

27、-时间关系图：时间关系图：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d注意：压强对平注意：压强对平衡的影响，图像衡的影响，图像具有具有不连续性不连续性。为什么为什么思考：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(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆t22NO2(g) N2O4(g)(2体积，红棕色体积，红棕色)(1体积，无色体积，无色)讨论讨论1当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先当加压气体体积缩小

28、时，混合气体颜色先变深是由于变深是由于 ， 后又逐渐变浅是由后又逐渐变浅是由于于 ； 当减压气体体积增大时，混合气体颜色先当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于变浅是由于 ， 后又逐渐变深是后又逐渐变深是由于由于 。NONO2 2浓度增大浓度增大 NONO2 2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 规律：恒压时，充入不参与反应气体，气体规律：恒压时，充入不参与反应气体，气体体积增大，浓度减小，总的结果是化学平衡体积增大，浓度减小，总的结果是化学平衡向浓度增大（反应方程式中计量数增大）的向浓度增大（反应方程式中计量数增大）的方

29、向移动。方向移动。53【讨论讨论2】向平衡体系中向平衡体系中3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) 恒容时，充入恒容时，充入Ne ，则平衡，则平衡_； 恒压时，充入恒压时，充入Ne ，则平衡，则平衡_。不移动不移动逆向移动逆向移动v催化剂催化剂同等程度同等程度的的加快或减慢加快或减慢正、逆反应速正、逆反应速率率(v正正=v逆逆)；只改变到达平衡的时间，而不影；只改变到达平衡的时间，而不影响化学平衡的移动。响化学平衡的移动。v速速率率t时间时间（b）v正正v逆逆0v正正v逆逆4.催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响小结：要引起化学平衡的移动，必须是小结：要引起化学平衡的移动，必

30、须是由由于外界条件的改变于外界条件的改变而而引起引起 v正正 v逆逆。列表分析条件对三因素列表分析条件对三因素条件的改变条件的改变 平衡移动的方向平衡移动的方向 平衡移动的结果平衡移动的结果增大增大反应物反应物浓度浓度减小减小生成物生成物浓度浓度升高升高温度温度 降低降低压强压强正反应方向正反应方向减弱减弱反应物浓反应物浓度增大的趋势度增大的趋势正反应方向正反应方向吸热反应的方向吸热反应的方向气体分子数增多气体分子数增多的反应方向的反应方向减弱减弱生成物浓度生成物浓度减小的趋势减小的趋势减弱减弱温度升高温度升高的趋势的趋势减弱减弱压强降低压强降低的趋势的趋势v平衡移动原理平衡移动原理勒夏特列原

31、理勒夏特列原理 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、温度、或压强等），平衡就向能够温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改减弱这种改变变的方向移动。的方向移动。注意注意：是是“减弱减弱”这种改变，这种改变，不是不是“消除消除”这种改这种改变变只有单个条件改变，才能应用（多个条件改只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析）变就要具体问题具体分析）勒夏特列原理适用于任何勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系动态平衡体系（如：（如：溶解平衡、电离平衡等），溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态未平衡状态不能用不能用此来分析此来分析勒夏特列原理勒夏特列原

32、理一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动二、影响化学平衡的条件二、影响化学平衡的条件 1、浓度：增大浓度，向浓度减小的方向移动、浓度：增大浓度，向浓度减小的方向移动 2、温度：升高温度，向温度减小的方向移动、温度：升高温度，向温度减小的方向移动 3、压强：增大压强，向压强减小的方向移动、压强：增大压强，向压强减小的方向移动小结小结 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡向逆方向移动。应物的浓度，平衡向逆方向移动。升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低升高温度，平衡

33、向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。温度，平衡向放热反应方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小的反应方向增大压强，平衡向气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的反应移动；减小压强，平衡向气体体积增大的反应方向移动。方向移动。58三、化学平衡移动的原理三、化学平衡移动的原理勒夏特列原理：勒夏特列原理：如果如果改变改变影响平衡的影响平衡的一个一个条件条件（如浓度、温度、或压强等），平衡（如浓度、温度、或压强等），平衡就就向向能够能够减弱这种改变的方向减弱这种改变的方向移动。移动。典例典例1 在一体积可变的密闭容器中，加入一定量在一体积可变的密闭容器中，加入一定量

34、X、Y，发生反应，发生反应mX(g) nY(g)HQ kJmol-1。反应达到平衡时，。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是体积的关系如下表所示：下列说法正确的是()AmnBQ0C温度不变，压强增大，温度不变，压强增大，Y的质量分数减少的质量分数减少D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动59C 变式训练变式训练1 对已达化学平衡的下列反应对已达化学平衡的下列反应2X(g)Y(g) 2Z(g)减小压强时，对反减小压强时，对反应产生的影响是应产生的影响是() A逆反应速率增大，正反应

35、速率减小，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 B逆反应速率减小，正反应速率增大，逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 C正、逆反应速率都减小，平衡向逆反正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动应方向移动 D正、逆反应速率都增大，平衡向正反正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动应方向移动60C 典例典例2 下列反应达到化学平衡后，加压下列反应达到化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是的是() A2NO2(g) N2O4(g)H0 CN2(g)3H2(g) 2NH3

36、(g)H061B 变式训练变式训练2 下列颜色的变化不能用勒夏特下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是列原理解释的是() 红棕色红棕色NO2加压后颜色先变深，后逐渐变加压后颜色先变深，后逐渐变浅在浅在H2、I2和和HI组成的平衡体系加压后组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深，混合气体颜色变深FeCl3溶液加入铁溶液加入铁粉后颜色变浅粉后颜色变浅FeCl3和和KSCN的混合溶液的混合溶液中加入无色中加入无色KSCN溶液，颜色变深溶液，颜色变深 A B C D62B化学平衡图像解图象题三步曲：解图象题三步曲：“一看一看”、“二想二想”、“三判断三判断” (1)“一看一看”看图象看图象 看面：弄

37、清纵、横坐标的含义。看面：弄清纵、横坐标的含义。 看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平 看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。高点与最低点等。 看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。转化率的变化。 看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。63 (2)“二想二想”想规律想规律 看完线后联想外界条件对化学反应速率和看完线后联

38、想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。化学平衡的影响规律。 (3)“三判断三判断” 通过对比分析，作出正确判断。通过对比分析，作出正确判断。641vp(T)图象 65mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+qH0 2ct图象66先拐先平先拐先平 (或浓度大，或压强大，或浓度大，或压强大，或温度高）或温度高）mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+q0例例1. 温度一定，压强分别为温度一定，压强分别为P1和和P2时，时，反应体系反应体系X(s)+2Y(g) nZ(g)中反应物中反应物Y的转化率与如图所示，由此可知的转化率与如图所示，

39、由此可知( )。时间的关系时间的关系 A、P1P2，n2 B、P1P2，n2 C、P1P2，n2 D、P13 A先拐先平先拐先平例例2：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)T2 P1T1P2T1P10tC%先拐先平先拐先平 m+n 0P2 P1 T2 T1例例3：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)t01.01 107Pa1.01 106PaCA m+n p+q= 3cp(T)图象70定一定一议议二二mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+qH 0H 0 m+n p+q例例1. 可逆反应可逆反应: aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(

40、g)达到平衡，混合物中达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（的体积分数随压强（P）与温度与温度T（T2T1）的变化关系如图示。）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变的体积分数变 ，平，平衡向衡向 方向移动，则正方向移动，则正反应是反应是 热反应。热反应。2、当温度不变时，增大压强，、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变的体积分数变，平衡向平衡向 方向移动，则化方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大学方程式中左右两边的系数大小关系是小关系是。Y的的体体积积分分数数压强压强T1T2小小正反应正反应吸吸大大逆反应逆反应 bp+q等温线等温线等压线

41、等压线T1T21.1.横坐标和纵坐标的意义横坐标和纵坐标的意义2.2.图像增、减性图像增、减性3.3.定一议二定一议二4几种特殊图象mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=QH K，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行823.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。83四、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)

42、 cC (g)+ dD (g)中，计算关系为：中，计算关系为：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起起变变平平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx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

43、物转化为生成物的百分率100 反应物起始浓度反应物变化浓度反应物转化率)( 84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：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/Lmin，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mol650

44、020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 、2010051100 起变BBBnn LmolLmolnCAA75.043V、平 85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，

45、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mol400 x x x4- x x x x 0 xyyy x - yy x +y x y = 1.62 x +y = 4.50解得：解得： x = 3.06 mol 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 86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

46、(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 n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由题意可知：由题意可知： n - x + n - 2x = 2 x x = 0.4n%80%1008.0%100 nnnnB起变 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：2

47、121 nnPP ：、恒温恒容时2121 nnVV ：、恒温恒压时总总nmM 、总总Vm 、87202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二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88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。 89一、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

48、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90AD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

49、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. 291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:

50、（ ）A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A92二：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，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。93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 （

51、）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。94三、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

52、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：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。95例3：在一定温度下，向容积

53、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、体系的颜色变深 D、NO2的质量分数增大D解析：可将第二次的平衡的建立看作是投入2 a mol NO2在两倍大的容器中同温下进行。这时两个平衡等效，再将第二次的体积加压为与第一次一样，则平衡将正向移动。由于气体总质量不变，而气体总物质的量减少，所以相对平均分子质量增大，所以A、B均对。D不难判断是错的。气体颜色取决于NO2的浓度，由于NO2的浓度的增大比移动后使其浓度减小

54、的大得多，C项也对。故错误的是D。96例4：将装有1molNH3的密闭容器加热，部分NH3分解后达到平衡，此混合气体中NH3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ ）、 、 、= 、解析：可先将后一种看做是两倍体积的容器中于同温下建立平衡，此时两平衡等效，再将后者体积缩小为前者一样大，即加压，平衡向气体体积缩小方向移动，即逆向移动。所以后者氨的转化率变小，故答案为A。、若反应后气体分子数增大，即ap+q，则两反应物的转化率均增大，若m+np+q，则两反应物的转化率均减小

55、。98练习：1. 一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积不变的密闭容器中，达到如下平衡：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，测得平衡混合气体的压强为P1，此时维持温度不变，再向容器中通入a mol PCl5，再达平衡时测得平衡混合气体的压强为P2，则P1与P2的关系是（ ）。A.2P1P2 C. 2P1=P2 D.无法判断2.在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2C(g) D(g)，X1和X2分别是A和C的转化率。在温度不变情况下，均增加相同的A和C的物质的量，下列判断正确的是（ ）AX1降低，X2增大 BX1、X2均降低 CX1增大，X2降低 DX1、X2均增

56、大BA993、当下列反应达到平衡时，保持温度不变，向容器中充入氩气，平衡一定不移动的是（ ）A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) B. 2HI(g) H2(g)+I2(g)C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)B4、 某温度时，一定压强下的密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g)，达平衡后，保持温度不变压强增大至原来的2倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，下列叙述正确是（ ） A. 平衡正移 B. (a+b)(c+d) C. Z的体积分数变小 D. X的转化率变大C100第二章 化学

57、反应速率和化学平衡202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二第三节 化学平衡（第四课时）101一、等效平衡一、等效平衡定义：定义： 化学平衡的建立与反应途径无关，可化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应逆反应在相同状况在相同状况下，下，不论从正反应开始不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，行，只要初始时有关物质的只要初始时有关物质的量量“相当相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为它们即可以达到相同平衡状态，称为“等等效平衡效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。分含量相等。102 无论平衡从哪个方向建

58、立，在判断时都无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物物再与原平衡加入的物质的量相比较，再与原平衡加入的物质的量相比较，若物若物质的量质的量“相当相当”，则为等效平衡，则为等效平衡，推算式为：推算式为：某反应物的物质的量某反应物的物质的量(mol)+变成生成物而消变成生成物而消耗的该反应物的物质的量耗的该反应物的物质的量(mol)原来该反应原来该反应物的物质的量物的物质的量(mol)等效平衡的解法等效平衡的解法 极值转换法极值转换法 103二、等效

59、平衡的分类二、等效平衡的分类恒温、恒容时恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后反应物后与原起始量相同与原起始量相同）则为等效平衡）则为等效平衡104例例1、在一定温度下，将、在一定温度下，将2mol N2和和6mol H2充入固定容积的密闭容器中，发生充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡，达到化学平衡后，若保持温度不变，令后，若保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 、若、若a=0，b=0，则，则c= 、若、若a=1， c =2，则，则 b = 、若、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示