选修四第二章第第三节化学平衡全部课件-新人教

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡一碗水里放很多糖，会出现什么情况？溶解平衡状态什么是饱和溶液？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，叫做这种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？

没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率=结晶速率

达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，化学反应的情况又怎样呢？什么是可逆反应？在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.NH3＋H2ONH3·H2O注意：可逆反应总是不能进行到底（即化学反应限度），得到的总是反应物与生成物的混合物1、反应刚开始时：反应物浓度————，正反应速率————生成物浓度为————，逆反应速率为——最大最大00在反应CO+H2OCO2+H2中，将0.01molCO和0.01molH2O(g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变催化剂高温高压2、反应过程中：反应物浓度————，正反应速率

，生成物浓度

，逆反应速率

。

减小逐渐减小增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现：正反应速率＝逆反应速率且正反应速率=逆反应速率正反应速率逆反应速率相等时间速率这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，反应仍在进行，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—化学平衡状态一、化学平衡状态定义：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，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强调三点前提条件：可逆反应实质：正反应速率=逆反应速率标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态二、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等：正反应速率=逆反应速率(4)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。(1)逆：可逆反应正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志⑴、直接标志：①、速率关系：

v正＝v逆应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则，即同：不同物质表示的反应速率必须转化为相同物质表示的反应速率等：转化后的反应速率必须相等逆：反应方向必须对立以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：②、含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数、分子数之比保持不变⑵、间接标志：①、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而—————，（适用于—————————————）改变m+n≠p

的反应②、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而—————，（适用于—————————————）改变m+n≠p

的反应以反应mA(g)+nB(g)

pC(g)为例③、各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变⑶、特殊标志：①、对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡②、对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡气体的总压、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、反应混合物平衡时物质的量之比⑷、在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：【例１】在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)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1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：【例2】下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),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B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H22NH3

已达平衡状态的是()ACA.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成

【练习一】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(固)+3B(气)2C(气)+D(气)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BC——【练习二】在一定温度下,下列可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)不是达到平衡的标志的是①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧(A

)3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应达到平衡的标志是A、容器内压强不随时间变化B、容器内各物质的浓度不随时间变化C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ√√可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡移动的概念:研究对象：已建立平衡状态的体系平衡移动的标志：1、反应混合物中各组分的浓度发生改变2、V正≠V逆三、化学平衡的移动化学平衡的移动方向的速率判断：①、若外界条件变化引起v正＞v逆：平衡向正反应方向移动②、若外界条件变化引起v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动③、若外界条件变化引起v正＝v逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动化学平衡总往反应速率大的方向移动一、浓度对化学平衡的影响：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁)增加Fe3+或SCN-的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，故红色加深。t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：原因分析:增加反应物的浓度,V正>V逆，平衡向正反应方向移动；当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?并画出速率-时间关系图．讨论:1.结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度)，平衡向逆反应方向移动。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。一、浓度对化学平衡的影响：2.意义：思考：1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？

2、可逆反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化?①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度增加氧气的浓度①③3、浓度对化学平衡移动的几个注意点①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。③反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。二、压强对化学平衡的影响：N2十3H22NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。实验数据：解释：说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正>V逆→平衡向正反应方向移动。压强(MPaH3%2.09.216.435.553.669.41.前提条件：2.结论：反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d

对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，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，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。体积缩小：即气体分子数目减少体积增大：即气体分子数目增多说明:V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正增大压强3.速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g)

cC(g)vtv’正=v’逆v正=v逆结论：压强变化不影响体积相等的气体反应的化学平衡aA(g)+bB(g)

cC(g)当a+b=c时练习1.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？移动的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)

④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

⑤H2S(g)H2(g)+S(s)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0.19mol/L,下列判断正确的是:

A.a＞b+cB.a＜b+c

C.a＝b+cD.a＝b=c

A(2体积，红棕色)(1体积，无色)A.加压，混和气体颜色先深后浅（比起始深）；B.减压，混和气体颜色先浅后深（比起始浅）。压强对化学平衡的影响2NO2(气)N2O4(气)现象：[讨论1]A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于①

，后又逐渐变浅是由于②

；

B：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于①

，后又逐渐变深是由于②。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结论：对于反应前后气体体积有变化的可逆反应，在其它条件不变时，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。P2＞P3＞P1P1＞P3＞P2[讨论]

对于反应2NO2(气)N2O4(气)试比较以下三种状态下的压强关系：改变压强前混和气体压强P1；改变压强后瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后混和气体压强P3；加压：

；减压：

。例:在可逆反应2SO2+O22SO3的平衡体系中，增大体系压强时，v正_________,v逆__________,平衡向_______移动，SO2的转化率______增大增大正反应提高浓度如何变化呢？(1)若恒容恒温充入相对惰性的气体，气体体积不变，压强的改变未能改变组分的浓度，则反应速率几乎不变，平衡不移动。(2)若恒温恒压充入相对惰性的气体，气体体积增大，能使体系中各气体组分浓度均减小，则反应速率均减慢，相当于扩容减压对平衡移动的影响，平衡向气体体积增大的方向移动。如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若充入一定量的He，同时保持容器内的总压不变，由于

，则平衡向

方向移动。拓展：容器的体积扩大，相当于减小压强气体分子数增大的（逆反应方向）[解析]增大压强C的浓度增大，说明C是气体。在温度一定时，增大压强只能通过减小体积（浓度增大）来实现。AC3、在一定温度下，反应2A+B

2C达到平衡，保持温度不变时增大压强，反应混合物中C的浓度增大则下列说法中可能正确的是()(A)A、C是气体，B是液体(B)A、B、C都是液体(C)A、B、C都是气体(D)C是液体，A、B是固体

4、增大压强，对已达到平衡的下列反应3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2Q(s)产生的影响是（）A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动D.正、逆反应速率都没有变化，平衡不发生移动C5、在一密闭容器中充入1molNO2,建立平衡：2NO2N2O4测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时，再充入1molNO2，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为b%,问a、b值的大小关系。b﹥a(05全国卷Ⅲ)在体积可变的密闭容器中,反应mA(气)+nB(固)pC(气)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低,下列说法中,正确的是:A.(m+n)必定小于pC.m必定小于pB.(m+n)必定大于pD.m必定大于pC三、温度对化学平衡的影响：2NO2N2O4

∆H

=－

57KJ/mol（红棕色）（无色）

在其它条件不变的情况下，升高温度,平衡向吸热反应方向移动。降低温度,平衡向放热反应方向移动。1.结论:2.原因分析:在其它条件不变的情况下,升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动.V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高温度（正反应是放热反应）3.速率-时间关系图：2NO2N2O4温度对化学平衡的影响：四、催化剂对化学平衡的影响：同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，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。V（molL-1S-1）V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆催化剂对可逆反应的影响：五、化学平衡移动原理——勒夏特列原理原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动⑴、此原理只适用于已达平衡的体系⑵、平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大压强，向减小压强方向移动。说明：⑶、“减弱”的含义：平衡移动后结果变化的方向不变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加，只是增加的程度比没有平衡移动时要小。讨论：反应N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)（正反应为放热反应）达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：①若N2的平衡浓度为amol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到bmol/L后平衡向——————方向移动，达到新平衡后，N2的浓度为cmol/L，则a、b、c的大小为———————；②若平衡体系的压强为P1，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后体系的压强为P3，则P1、P2、P3的大小为——————————；③若平衡体系的温度为T1，之后将温度升高到T2，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后体系的温度为T3，则T1、T2、T3的大小为——————————。正反应

a＜c＜b正反应P1＜P3＜P2逆反应T1＜T3＜T2课堂练习下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化D课堂练习已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂

A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥B升高温度时，可以使下列平衡体系的混合物的平均相对分子质量增大的是：A

H2+I2(g)2HI;△H>0B

2SO2+O22SO3(g);△H<0C

4NH3+5O24NO+6H2O;△H<0Ｃ可逆反应3A(g)3B+C，△H>0，随着温度的升高，气体的平均相对分子质量有变小的趋势。下列关于B、C两种物质的聚集状态的判断不正确的是：A

B和C可能都是气体B

B和C一定都是气体C若C为固体，则B一定是气体D有可能B为固体，C为气体Ｂ四、有关化学平衡的计算：起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算关系为：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起变平n1n200axbxcxdxn1-axn2-bxcxdx单位统一已知条件计量系数之比加、减计算⑴、物质浓度的变化关系：①、反应物：平衡浓度＝————————————————起始浓度－变化浓度②、生成物：平衡浓度＝————————————————起始浓度＋变化浓度③、各物质的变化浓度之比＝————————————————化学计量系数之比⑵、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率反应物转化率=反应物变化量反应物起始量×100%例1、将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/L·min，计算：①、x的值；②、平衡时B的转化率；③、A的平衡浓度。3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)解：∵起变平mol650020.1×5×4133422①、∵2:x＝2:(0.1×5×4)∴x＝2例2、加热N2O5时，发生下列两个分解反应：

N2O5N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2；在1L密闭容器中加热4molN2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50mol/L，N2O3的浓度为1.62mol/L，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：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量解：N2O5N2O3＋O2N2O3N2O＋O2起变平4mol00

x

x

x4mol

-x

x

x

x

0

xyyyx-yyx+yx–y=1.62x+y=4.50解得：

x=3.06moly=1.44mol

故：c（N2O5）

=(4–3.06)mol/1L=0.94mol/Lc（N2O

）

=1.44mol/1L=1.44mol/L例3、在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率解：A(g)+2B(g)2C(g)起变平nn0x2x2xn-xn-2x2x由题意可知：n-x+n-2x=2xx=0.4n解题的一般步骤：列出三栏数据根据题意列方程求解气体反应计算时经常使用的推论：在定容密闭容器中，对于反应：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，SO2和O2起始时分别为20mol和10mol；达平衡时，SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率为（）A.10mol和10% B.20mol和20%C.20mol和40% D.20mol和80%

B在一定温度、压强下，反应2NH3N2＋3H2达到平衡，氨的转化率为50％，此时平衡混合气体的密度跟氨未分解时的密度之比约是：A

1：1

B

2：3C

3：2

D

2：1Ｂ1.模式法X、Y、Z为三种气体，把ａmolＸ和ｂmolＹ充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率()

A、B、

C、D、a+b52(a+b)5b2(a+b)5a2(a+b)5B2.某温度时，把1molN2O4气体放入体积为10L的真空容器中，立即出现红棕色，反应进行4s时，NO2的浓度为0.04mol·L-1，在进行一定时间时，反应达到平衡，这时容器内的压强为开始时的1.8倍，则下列说法正确的是（）A、前4s中以N2O4的浓度变化表示平均反应速率为0.01mol·L-1·S-1B、在4s时容器内的压强为开始时的1.2倍C、在平衡时容器内含N2O40.4molD、在平衡时容器内含NO21.6molBD3.估算法：在一个6L的密闭容器中放入3L气体X和2L气体Y，在一定条件下发生下列反应4X（g）+3Y（g）2Q（g）+nR（g），达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减少1/3，则该反应中方程式的n值是()A3B4C5D6D4.极限法：将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应容器中,在一定条件下CO+H2O(g)CO2+H2达到平衡时,有2/3的CO转化为CO2.在条件相同时,将1molCO和2molH2O(g)充入同一反应器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为（）A22.2%B28.2%C33.3%D37.8%B极端假设在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2＋O2

2SO3，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能出现的数据是：Ac(SO3)=0.4mol/LBc(SO2)=c(SO3)=0.15mol/LCc(SO2)=0.25mol/LDc(SO2)=0.4mol/LＣ5.大于0的思想:在某条件下容器中有反应：A＋4B2C＋D(放热反应)此时，A、B、C、的物质的量均为amol，D的物质的量为dmol。（1）改变a的取值，再通过改变反应条件，可以使反应重新达到平衡，并限定达到平衡时，D的物质的量只允许在d/2到2d之间变化，则a的取值范围应是__________（用a和d的关系式表示）。4d＞a＞d（2）如果使本反应重新建立的平衡中，D的物质的量只允许在d到2d之间取值，则应采取的措施是___________。A.升高反应温度B.增大反应容器内的压强C.降低反应温度D.增大反应容器的容积E.减小反应容器内的压强F.减小反应容器的容积C练习1.反应2A(g)

B(g)＋xC(g)，在一定条件下达到平衡后，容器内压强增大了p%，A的转化率为p%，则x的值为（）

A.1

B.2

C.3

D.4C2.在一定条件A、B、C的起始浓度分别是a、b、c（mol/L）。可逆反应A(g)+B

(g)2C(g)达平衡状态，测得c(A)=0.5mol/L;c(B)=0.1mol/L；c(C)=1.6mol/L；（1）a、b应满足的关系是___________；（2）a的取值范围是__________。a-b=0.40.4≤a≤1.33.在一个容积不变的反应容器中，要求通过调节体系的温度使下列反应达到平衡时，保持容器内气体总物质的量为12mol。

A（g）+2B（g）2C（g）向反应器中加入6.5molA、xmolB、2.0molC。（1）若x=5.5时，需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件，则正反应为____热反应。（2）若要起始反应维持向逆反应方向移动，则x的取值范围_______。放

3.5＞x＞2.54.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g)3C(g),已知起始时加入1molA和3molB且达到平衡后,生成amolC.(1)相同实验条件下,若在同一容器中改为开始时加入2molA和8molB达到平衡时,要求C在混合物中体积分数与原平衡时相同,则开始时还须加入Cmol(2)若同一容器中加入nmolA和3nmolB,则平衡时C的物质的量为mmol.若改变实验条件可以使C的物质的量在m—2m间变化,那么n与m的关系应该是________________.6n＞2m/36.在一定体积的密闭容器中，放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应2R(g)＋5Q(g)4X(g)＋nY(g)，反应完全后，容器内温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%，则该反应中方程式的n值是（）

A、2B、3

C、4D、5A7.在真空密闭容器中加入amolPH4I固体，在一定条件下发生如下反应：PH4I(s)PH3(g)+HI(g)、4PH3

P4(g)+6H2(g)、2HI(g)H2(g)+I2(g),以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol、I2为cmol、H2为dmol。求平衡后，容器中P4和PH3的物质的量分别为————、————。(d-c)/6(3b+8c-2d)/39.在一定恒定容器中充入2摩A和1摩B发生反应：2A（气）+B（气）XC（气），达到平衡后，C的体积的分数为W;若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A0.6mol,B0.3mol,C1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W，则此X值为（）A2B3C2或3D无法确定C10.把N2和H2与1:1的物质的量比混匀后分成四等分,分别同时充入A.B.C.D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定),在保持相同温度的条件下,四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态.分析表中实验数据后回答问题(用

A.B.C.D填空)

容器代号ABCD

平衡时平均式量1617

平衡时N2的转化率20%

平衡时H2的转化率30%(1)都达到平衡时,_____容器中NH3的物质的量所占的比例最大.(2)达到平衡时所需时间最长的容器是_______.(3)四个容器容积由小到大的排列次序是_________.18.7560%10%16.76.25%11.8%ACA＜D＜B＜C(96年全国高考题)一真空密闭容器中,盛有1molPCl5,加热到200℃时发生如下反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应达平衡时,PCl5所占体积分数为M%,若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5,反应达平衡时,PCl5所占体积分数为N%,则M和N的关系是(）A.M>NB.N>MC.M=ND.无法比较B第三节化学平衡（第三课时）化学平衡常数化学平衡常数的推导序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)c[H2]c[I2]c[HI]11.197×10-26.944×10-305.617×10-35.936×10-41.270×10-221.228×10-29.964×10-303.841×10-31.524×10-31.687×10-231.201×10-28.403×10-304.580×10-39.733×10-41.486×10-24001.520×10-21.696×10-31.696×10-31.181×10-25001.287×10-21.433×10-31.433×10-31.000×10-26003.777×10-24.213×10-34.213×10-32.934×10-2I2(g)+H2(g)2HI(g)48.3848.6149.5448.482c(HI)c(H2)·c(I2)

48.7148.81在457.6℃时的可逆反应平均值48.74c(HI)c(H2)·c(I2)

380928823333410648701653化学平衡常数的推导其它平衡体系的数据进行分析，都有类似的关系。通过分析实验数据得出：2c(HI)c(H2)·c(I2)(1)某温度下时，为常数(2)该常数与反应的起始浓度大小无关；(3)该常数与正向还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的途径无关。若用K表示,K平均

=48.74298K时可逆反应：2NO2N2O4171.23171.9169.8170.41.081.381.613.89化学平衡常数的推导个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。1.定义

对于反应:

mA+nBpC+qDc(C)·c(D)pqc(A)·c(B)mnK=2.表达式3.单位∴K的单位为(mol·L-1)

n；

n=(p+q)-(m+n)∵浓度的单位为mol·L-1

在一定温度下的可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这4.化学平衡常数的特点(1)化学平衡常数只与温度有关，与压强、起始浓度、起始反应方向均无关。(2)纯固体、纯液体浓度固定，不能写在平衡关系式中。CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

例如：K=Fe3O4(s)+4H2(g)

高温3Fe(s)+4H2O(g)c(CO2))H(c)OH(c2424K=Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+K=)Cr2O72-(c)CrO42-(c2)H+(c2(3)平衡常数与方程式书写方法有关。K1

=K32N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232K1)H(c)N(c)NH(c23232=K2)NH(c)H(c)N(c32232=K1=1/K2K3)H(c)N(c)NH(c//2232213=K1

=1/K2

=K32③②①注意5.化学平衡常数的应用(1)、判断反应的吸放热情况若升温K增加，K只与温度有关若升温K减小，例题：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K浓度平衡常数66.954.445.9

通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向:ΔH____0<该反应正方向为____反应。该反应正方向为____反应。ΔH___0ΔH___0吸热>放热<(2)、判断反应进行的程度；K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。请看课本Page29页。一般来说，反应的平衡常数K≥105，认为正反应进行得较完全；K≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。说明:①平衡常数数值大，并不代表此温度下反应速率快。H2(g)+Br2===2HBr(g)k=2.2×1018

298K时K也很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该温度下不可能进行，如:N2+O2

2NO

K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该温度下进行实验，以免浪费人力物力也不代表常温下很容易发生。

Qc＜K，

Qc=K，

Qc

＞K，(3)、判断反应进行的方向；Qc=

[c(C)]p[c(D)]q

[c(A)]m[c(B)]n

浓度商：mA+nB

pC+qD

[c(C)]p[c(D)]q

[c(A)]m[c(B)]n

K=反应向正方向进行反应达到平衡状态反应向逆方向进行1、高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H<0。(1)其平衡常数可表达为:___________________(1)已知1100℃，K=0.263若反应向右进行，高炉内CO2和CO的体积比值________，平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“不变”)(2)1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______(填“是”或“否”)，此时化学反应速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是

。增大不变否大于c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，说明不是平衡状态，且向正反应方向进行K=c(CO2)/c(CO)练习1.(2000天津高考）在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（）Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大．Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大．Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变．Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．ＡＤ6.化学平衡常数的计算(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例题1：在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得[H2]=0.0080mol/L，求：(1)反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。（2）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例题2:在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入的是1molCO和2molH2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，上容器中充入的是2molCO和4molH2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g)物质的量为多少。△平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。如：CO+H2O

H2+CO2

此反应在773K时平衡常数K=9，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。

CO+

H2O

H2+CO2

初始0.02

0.02

0

0

平衡时0.02-x0.02-x

x

x

K=[x/(0.02-x)]2=9

x/(0.02-x)=3

∴x=0.015mol·L-1

转化率=(0.015/0.020)×100％=75％解化学平衡图像题的技巧

1、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(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。

5、看是否需要辅助线。6、两原则：先拐先平数字大原则；定一议二原则。一、速率-时间图象（V-t图象）例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。(A)(B)(C)例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象，我们知道v=Δc/Δt；反之，Δc=v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA、从反应开始到平衡时，该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q例3、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B二、转化率（或产率、百分含量等）-时间图象先拐先平衡→V大→T高→P大可采取的措施是（）A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强A练习1、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：

X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol

的反应过程。若使a曲线变为b曲线，2、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）R（g）+2L(?),在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体C“定一议二”例4、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（）三、百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象B注意：纵坐标表示反应物A的百分含量！！！例5：温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。

A、P1>P2，n>2B、P1>P2，n<2C、P1<P2，n<2D、P1<P2，n>3A例6：可逆反应:aX(s)

+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2>T1）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变

，平衡向

方向移动，则正反应是

热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变————，平衡向————方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。Y的体积分数压强T1T2小正反应吸大逆反应b<(c+d)例7：如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)△H。在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。

(1)a+b_____c+d；(2)△H

___0。

<>1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；△H<0。在不同温度、不同压强（P1>P2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（）C练习2、mA(s)+nB(g)qC(g)ΔH<0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是()A、m+n<q B、n>qC、X点时的状态，V正>V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢B、C3、图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的是()

A.a点B.b点

C.c点D.d点C2NO＋O22NO2(△H<0)4、化学反应Ｘ2(ｇ)＋Ｙ2(ｇ)2ＸＹ(ｇ)△H<0

,达到平衡状态时，图2—12中各曲线符合平衡移动原理的是()A、C速率对时间的曲线分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。5.反应A(g)+B(g)C(g)△H<0已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（）

首先要把握大方向，即升温使正、逆反应速率都变大，所以B错误；再看起点和终点，由于原反应是平衡的(V逆=V正)，因而起点相同，又由于再次达到平衡(V正＝V逆)，因而终点相同，故A错误；由于正反应是放热反应，所以升温使V正和V逆都增大，但逆反应增大得更多，但V正<V逆,故V逆更大，即V逆的曲线斜率大，故答案为C。6.一定量的混合气体，在密闭容器中发生如下反应:xA(ｇ)＋ｙB(ｇ)ｚC(ｇ)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol·L－1，当恒温下将密闭容器的容积扩大到两倍再达到平衡后，测得A浓度为0.3mol·L－1，则下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动

B.x+y＞zC.C的体积分数降低

D.B的转化率提高

B、C等效平衡复习:1.化学平衡状态的建立与条件（如浓度、温度、压强）有关，与途径无关,2.建立平衡状态有4条途径：①正向建立③从中间某状态建立②逆向建立④分批加入反应物等浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-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1molH2＋1molI22molHI相当于在425℃时，在1L密闭容器中进行反应：H2+I2

2HI,达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？

在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，则达到平衡后，任何相同组分的体积分数(或物质的量分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

定温、定容或定温、定压1．等效平衡的含义转化成同一边的物质，相等或成比例I类：对于一般的可逆反应，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效（等同）。2．等效平衡的分类Ⅱ类：m+m=p+q，通过化学计量数比换算成同一边物质的物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡等效。

Ⅲ类：换算成平衡式同一边物质的物质的量与原平衡比例相同，则达平衡后与原平衡等效。

(2)定T、定p下(1)定温(T)、定容(V)mA（气）+nB（气）pC（气）+qD(气）例1：例2：例3：例4：例5：例1.在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应，达到平衡时，C的浓度为cmol/L，若维持容器的容积和温度不变，按下列4种配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍为cmol/L的是（）。A、4molA+2molB

B、2molA+1molB+3molC+1molD

C、3molC+1molD+1molB

D、3molC+1molD

E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDDE恒温恒容2molSO2

1molO22molSO2

1molO22SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态4molSO2

2molO2

SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2O2SO3平衡状态?1molH21molI2开始恒温恒容H2a%I2b%HI

c%平衡状态2molH2

2molI2

H2(g)+I2(g)

2HI(g)

1molH2

1molI2

1molH2

1molI2

H2a%I2b%HI

c%平衡状态H2a%I2b%HI

c%平衡状态H2a%I2b%HI

c%平衡状态?例2：在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）≒xC（g）,达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为（）

A、1

B、2

C、3

D、4BCH2(g)+I2(g)2HI(g)

1molH21molI2开始H2a%I2b%HI

c%平衡状态在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（）A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110）（220）（220）（110）ABCD极限转化例3：在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（）

A、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同

C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率等于Ⅱ途径的反应速率

D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2

AD例4：在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g)≒C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：

欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为

，C的体积分数为

。

2V40%4molSO2

2molO2

2molSO2

1molO22molSO2

1molO22molSO21molO2开始恒温恒压SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%平衡状态SO2a%O2b%SO3c%2SO2+O2

2SO3

SO2a%O2b%SO3c%例5：在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）≒xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。则x、y的值可能为（）

A、x=3、y=1

B、x=4、y=1

C、x=5、y=1

D、x=2、y=3

C1、步骤2、起始浓度相当的判断（1）同T同V下A、对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：B、对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：（2）同T同P（即体积可变化）下等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料成比例。等效转化后，投料相同。（1）进行等效转化；（2）判断起始浓度是否相当三、等效平衡的解题思路小结：等效平衡也可分为两种情况：1、对于任何可逆反应，不管两边气体系数和是否相等，换算后，物质的量与原投料相同，则二平衡等同（也等效）。2、对于反应前后气体体积不变的可逆反应（气体系数和相等），在定温、定容或定温、定压条件下，换算后与原投料成比例则二平衡等效（不一定等同）。

1:在一定温度下，把2molSO2

和1mo1O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3

，一段时间后达到化学平衡状态。

现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2