化选4第三节化学平衡

1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡主要研究可逆反应的规律、限度（反应物的转化率）、反应条件对反应限度的影响等。第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第一课时化学平衡状态1.认识可逆反应与不可逆反应2.掌握什么是化学平衡状态;3.掌握化学平衡状态的特征;4.掌握化学平衡状态的判断方法;5.基本题型分析.1思考：饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？开始：溶解速率 结晶速率一段时间后：溶解速率= 结晶速率达到溶解平衡，形成硫酸铜饱和溶液 达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止，只是速率相等。溶解平衡是一种动态平衡。2一可逆反应 氢气和氧气点燃生成水与电解水生成氢气和氧气是否属于可逆

2、反应？为什么？ 31、定义： 化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变的状态。强调两点前提：实质：一定条件、可逆反应v正 = v逆 0二、化学平衡状态 42、化学平衡状态的特征(3)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。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(2)等：正反应速率=逆反应速率。(4)无：建立化学平衡状态与建立化学平衡状态的途径无关。(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）。5化学平衡状态c(CO)或c(H2O)c(CO2)或c(H2)V正V逆化学平衡状态 反

3、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，这就是我们今天要重点研究的重要概念化学平衡状态67直接3、可逆反应达到化学平衡状态的标志间接注意：某一可变物理量不再随时间改变而改变即表明达到平衡状态。8【例】 在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ）A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2A9【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(g) + Q(g) R(g) + S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（） 反应容器内压强不随时间变化

4、B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B10【例3】可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的说法是( )ACA.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成11 【例4】在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应： A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量12【例5】 在一定温度下

5、,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是（ ）C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA，同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化A、B、C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物质的量不再变化单位时间内消耗amolA，同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:213A. 混合气体的颜色不再改变 （ ）B. 混合气体的平均相对分子质量不变（ ）C. 混合气体的密度不变（ ）D. 混合气体的压强不变（ ）E. 单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 （ ） F. O2气体的物质的量浓

6、度不变（ ）例6:1415小结:16常记起他们反应过程中始.变.终谁的密度会变化?17新练习P46第4题:解:设C的分子式为AxBya=0.42x+0.58=0.42y+0.16整理得:y=1+x讨论故应选C和D18第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第二课时 影响化学平衡的因素1.浓度对化学平衡的影响;2.压强对化学平衡的影响;3.基本题型分析.19化学平衡的移动定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。【思考与交流】影响速率的外界因素有哪些？ 20实验探究21橙色黄色借个比喻理解平衡移动方向加减加减2223在其他条件不变时：1增大反应物或减小生成物

7、的浓度-化学平衡向正反应方向移动2减小反应物或增大生成物的浓度-化学平衡向逆反应方向移动重点说明改变浓度一般通过改变物质的量来实现，但改变固体物质和纯液体的量，不影响平衡。对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。【一】浓度对化学平衡的影响24t1t2t3V正旧平衡新平衡大突增渐增増大反应物浓度速率时间图速率时间V逆图像解读251、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MgCl2固体，平衡向 移动， OH-浓度 ，NH4+浓度 。(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向 移动， 此时溶液中浓度减小的粒子有 。(3)向氨水

8、中加入少量NaOH固体，平衡向 .移动，此时发生的现象是 。正反应方向减小增大正反应方向OH-、NH3H2O、NH3逆反应方向有气体放出课堂练习262、可逆反应C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)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？CO的浓度有何变化？增大水蒸气浓度 加入更多的碳增加H2浓度平衡正向移动，CO浓度增大平衡不移动，CO浓度不变平衡逆向移动，CO浓度减小解析：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。27材料分析：450时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPaNH3/%12.059.2

9、1016.43035.56053.610069.4结论: 【1】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；【2】减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。【二】压强对化学平衡的影响N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) 1体积3体积2体积28 增大压强，体积减小，浓度同等程度增大，颜色变深，但平衡不移动.压强对化学平衡的影响有关说明：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； 2HI(g) H2(g) + I2(g)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。2

10、体积1体积1体积29增大压强对下列三个化学平衡的影响图象分析图像伴读V030正反应方向移动不移动逆反应方向移动逆反应方向移动不移动思考：对于反应和，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？3、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？2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)H2S(g) H2(g) + S(s)课堂练习31课堂练习不移动逆向移动322NO2(g) N2O4(g)(2体积，红棕

11、色)(1体积，无色)讨论当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先变深是由于 ， 后又逐渐变浅是由于 ； 当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于 ， 后又逐渐变深是由于 。NO2浓度增大 NO2浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动33归纳小结3435第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第三课时 影响化学平衡的因素1.温度对化学平衡的影响;2.催化剂对化学平衡的影响;3.勒夏特列原理.实质及应用.36三、温度对化学平衡的影响结论：在其它条件不变的情况下:(1)升高温度，平衡向着吸热反应方向移动；(2)降低温度，平衡向着放热反应方向移动。热水冰水颜色加深颜色变浅37t2升

12、高温度速率 |时间关系图2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/molV正V逆V正V逆Vt1t3时间大突增小突增38催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需要的时间。V正= V逆V正V逆0t1t2t3负催化剂的对化学平衡的影响V正= V逆V正V逆0t1t2t3正催化剂的对化学平衡的影响【四】催化剂对化学平衡的影响39条件的改变平衡移动方向新平衡建立时具体增大反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强升高温度降低温度向正反应方向移动向逆反应方向移动向体积缩小方向移动向体积增大方向移动向吸热方向移动向放热方向移动向减弱这种改

13、变的方向移动反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强增大体系温度减小体系温度增大减弱这种改变规律改变一个条件总结改变反应条件时平衡移动的方向催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。40如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。(1)适用范围适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。(2)适用条件改变影响化学平衡的一个外界条件(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而一般不能完全消除外界条件的影响。勒夏特列原理(平衡移动原理)411、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（ ）A、

14、加入一种反应物 B、增加体系的压强C、升高温度 D、使用催化剂C 课堂练习2.新练习P53第1.3题42DEBCA.正增大、逆减少B.正、逆均不变D.平衡向右移动E.正、逆均增大C.平衡不发生移动 3、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：N2+3H2 2NH3达到平衡，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( ) ；若保持该容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是( )课堂练习434、下列不能用勒夏特列原理解释的是( )棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 氯水宜保存在低温、避光条件下

15、SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 打开易拉罐有大量气泡冒出 加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 课堂练习44谢谢倾听45第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第四课时 化学平衡常数1.化学平衡常数概念、表达式；2.化学平衡常数的测定；3.化学平衡常数的物理意义；4.化学平衡常数的计算。4654.554.654.4554.33平衡常数推导471、定义：2、表达式：四、化学平衡常数P29K= C(CO2)483注意事项(1)在平衡常数表达式中：稀溶液中的水、纯液体、固体物质的浓度视为常数，用“1”表示。3.K与化学方程式的书写

16、方式有关.49 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即表示该反应进行的程度越大，反应物转化率也越大；反之，就越不完全，转化率就越小。4、化学平衡常数的意义：1定量的衡量化学反应进行的程度 2一般当K105或K105时，该反应的正反应或逆反应进行得基本完全。 3K值大小虽然能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。 4利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应若升高温度，值减小，则正反应为放热反应5051概念理解：平衡转化率 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率来表示反应限度。对于可逆反应

17、: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：525、有关化学平衡常数的计算C(始)mol/LC(变)mol/LC(平)mol/L0.010.0100.0080.01-0.008=0.0020.0020.0040.0080.004P29例1P30例2532、已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO + H2O(g) CO2 + H2催化剂高温在427时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。X=0.00854谢谢倾听55第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡主要研

18、究可逆反应的规律、限度（反应物的转化率）、反应条件对反应限度的影响等。第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第五课时 化学平衡图像1.化学平衡图像与反应速率的联系;2.化学平衡图像与反应速率的分析;3.化学平衡图像与反应速率的分类及特点。56v正 v逆，平衡正向移动v正 v逆，平衡逆向移动v正 v逆，平衡不移动原因：反应条件改变，引起v正 v逆结果：速率、各组分浓度与原平衡比较 均发生变化方向内容回顾：化学平衡的移动注：57一.认识图像,走进图像灵魂深处.第一类:Vt图第一组:Ct图深刻理解图像突变和渐变！增大反浓增大生浓减少生浓减少反浓58第二组:Tt图关键词：大突增、大突减、小突增

19、、小突减！59第三组:Pt图系列60第二类:61第三类曲线特点(1).图像均为曲线,即无转折点;(2).曲线上的点处于平衡状态,不在曲线上的未达平衡状态,但自发进行至平衡状态;(3).曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向。第一组：速率温度图62第二组.转化率或某一物质的含量图63要点：时间长短比条件大小；转化率、百分含量高低比移动方向。64【二】图像题型分析思维步骤1.五看（1）看面：纵、横的意义；（2）看线:走向、趋势；（3）看点：起、折、交、终点;(4)看辅助线:等温线、等压线、平衡线等；（5).看量的变化:C、T、P、等。在图像中，纵、横、曲线表示三个量的意义，先确某一量（纵

20、或横），再讨论曲线和坐标的关系。2.定一议二：65 1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：A+2B 3CA的转化率=33.3%B的转化率=66.7%需要关注：起点、平衡点、变化量例1：读图回答下列问题：66tvv正v逆t1 t2(1)引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。增大反应物浓度正tvv正v逆t1 t2(2)引起平衡移动的因素是 ，平衡 将向 方向移动。减小生成物浓度正需要关注：条件发生变化时的起点(突变还是渐变） 及平衡点例2:据图,填写下列空白.67 已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是 (升高或降低)，平衡向 反应方向移动，正反应是 热反应。t1 t

21、2tvv正v逆升高正吸例3:据图,回答下列空白.68 对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是 (增大或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n (、t1 t2tvv正v逆例4:据图,回答下列空白.69tT1T2A%C%tP1P2正反应放热m+n=p+q例5:按要求填空:正反应是什么反应?计量数的关系是怎样的?70m+n71Tvv逆v正T1T2正反应吸热Tvv正v逆正反应吸热例7:按要求填空:写出下列正反应反应类型.72TC%450正反应放热PA%P1m+np+q正反应放热m+np+qPA%300200正反应吸热m+n =p+q例10:按要求填空:写

22、出下列正反应反应类型及计量数关系。75例11.对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示： A、B物质的转化率 B、正反应的速率 C、平衡体系中的A% D、平衡体系中的C%PY100200300A、D76谢谢倾听77第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡主要研究可逆反应的规律、限度（反应物的转化率）、反应条件对反应限度的影响等。第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第六课时专题:等效平衡1.等效平衡概念;2.等效平衡寻求模式及方法;3.全等平衡和等比平衡的条件;4.等效平衡的基本题型分析.78等效(同)平衡的概念 在相同的条

23、件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，在达到化学平衡状态时，同一种组分的百分含量（体积分数，质量分数等）均相同，这样的平衡互称为等效平衡。 若各物质的量和物质的量浓度也相同,则称为全等平衡。 若各物质的量和物质的量浓度不相同,则称为等比平衡。79生成物统统归零!例180A.B.C.D全等平衡的理解没有不等的地方!81请你分析环境A和环境B相等的量和不相等的量1相等的量:T、P;SO2O2、SO3的体积分数、浓度;SO2和O2投料的比值、转化率、速率;2不相等的量:容积、各物质的质量、物质的量。请问:A与B属不属于等效平衡呢?82恒温恒容相同点:体积分数、物质

24、的量分数、容器体积、 温度、转化率、投料比值;不同点:物质的质量、物质的量、压强、速率。最大特点:V=0!83恒温恒容恒温恒压其中V=0时两种平衡可统一!84A、B8520.251.586例3、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气) xC(气)。达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（ ） A、1 B、2 C、3 D、4B C87解析： 若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为n（