2.2化学平衡课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡寄语：人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走学习目标了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。能描述化学平衡状态，能判断化学反应是否达到平衡状态。写出SO2转化为SO3、工业合成氨、形成氯水的三个化学方程式。观察上述方程式，有何共同的特点？一、可逆反应1．定义：在

下，既能向

方向进行，同时又能向

方向进行的反应。2．表示：书写可逆反应的方程式不

用，而用“

”连接。3．特点：双向性可逆反应分为正反应方向和逆反应方向双同性正、逆反应在同一条件下同时进行共存性反应物与生成物共存，反应物的转化率小于100%同一条件正反应逆反应“===”阅读课本32-33页思考可逆反应无法进行到底，那如果给予充足的时间，让1molN2和3molH2

充分反应，其浓度、速率是如何变化的？二、化学平衡状态1．化学平衡状态的建立过程

2．化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。3．化学平衡的基本特征逆化学平衡状态的研究对象是_______反应等各组分浓度/物质的量/百分含量________动v正____v逆____0，是一个动态平衡定变外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下建立平衡可逆＝≠保持不变怎么判断一个反应是否达到化学平衡状态呢？从这两个角度入手

注：体系密度（有非气体参与）；总压强和总物质的量（反应物的气体计量数与生成物的气体计量数不相等）；混合气体的平均摩尔质量（能用总压或密度判断）

。BB化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？在457.6℃时，反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)总各物质的浓度如下表所示：三、化学平衡常数（一）化学平衡常数1．化学平衡常数的概念在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。

2．表达式对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，化学平衡常数K＝

。（二）浓度商的概念与表达式1．浓度商的概念在

，

与

的比值，称为浓度商，常用Q表示。2．表达式对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)浓度商Q＝____________任意时刻生成物浓度幂之积反应物浓度幂之积注：固体或液体纯物质一般不列入浓度商和平衡常数在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，都为浓度商，而化学平衡常数，则是在一定温度下，可逆反应达到平衡时的浓度商。当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明该反应已达到化学平衡状态。浓度商与平衡常数有什么区别？想一想？3.化学平衡常数的影响因素化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受________影响。4.化学平衡常数的意义（1）通常，K越大，说明平衡体系中_生成物_______所占的比例越大，_正__反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。（2）一般来说，当K＞_105_时，该反应就进行得基本完全了。温度5.平衡常数与方程式的关系（1）对于同一可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数互为倒数；（2）若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的

n次幂或1/n次幂。（3）若干方程式相加，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积；若干方程式相减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之商。6.平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大，说明正向反应进行的程度越大，反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，反应进行得越不完全，转化率就越小。(2)判断反应的方向对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，其浓度商Q＝则：①当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆②当Q＜K时，反应向正反应方向进行，v正＞v逆③当Q＞K时，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆(3)判断可逆反应的热效应【拓展】平衡常数的计算模板——三段式法2.计算过程中三个常用量当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等条件，化学平衡状态是否会发生变化？如何变化？逆化学平衡状态的研究对象是_______反应等各组分浓度/物质的量/百分含量________动v正____v逆____0，是一个动态平衡定变外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下建立平衡可逆＝≠保持不变（一）化学平衡的移动1．定义：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。小杨老师杨sir化学某条件下平衡(Ⅰ)不平衡新条件下平衡(Ⅱ)改变条件一定时间v正=v逆各组分含量保持不变v正

≠v逆各组分含量发生变化v'正=v'逆各组分含量又保持不变化学平衡移动四、影响化学平衡的因素2．化学平衡移动的方向：（1）v正＞v逆，化学平衡向正反应方向移动；（2）v正＜v逆，化学平衡向逆反应方向移动；（3）v正＝v逆，化学平衡不发生移动。不同的外界条件改变，对化学平衡移动的影响分别是怎样的呢？（二）影响化学平衡的因素阅读课本36页【实验2-1】1、浓度对化学平衡的影响Fe3＋

＋

3SCN－

Fe(SCN)3浅黄色

无色

红色【实验原理】【实验操作】【实验现象】a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色变浅，c试管中溶液红色变深【实验解释】（1）铁粉与Fe3＋反应使其浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动；（2）加入KSCN溶液使SCN-的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动。【实验结论】【理论分析】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向_________方向移动；在其他条件不变的情况下，增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向_________方向移动。正反应逆反应0vtt1

v(正)

v(逆)增大反应物浓度

v(正)

v(逆)若t1

时刻增大反应物浓度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？试着画出减小反应物浓度、增大生成物浓度、减小生成物浓度的v–t图0vtt1

v(正)

v(逆)0vtt1

v(正)

v(逆)0vtt1

v(正)

v(逆)阅读课本38页【实验2-2】2、压强对化学平衡的影响2NO2(g)N2O4(g)红棕色【实验原理】【实验操作】【实验现象】（1）气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深（2）气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅【实验解释】压缩体积使压强增大时，c(NO2)瞬间变大后又变小，平衡向右移动增大体积使压强减小时，c(NO2)瞬间变小后又变大，平衡向左移动用50mL注射器抽入20mLNO2和N2O4混合气体，将细管端用橡胶塞封闭（1）将针筒活塞迅速推至10mL处(压强增大)（2）将针筒活塞从10mL处迅速拉至40mL处(压强减小)【实验结论】【理论分析】在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向气体物质的量增大的方向移动。0vtt1

v(正)

v(逆)

v(正)

v(逆)若t1

时刻增大压强（压缩体积），正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。2NO2(g)N2O4(g)n气、反＞n气、生试着画出减小压强（增大体积）的v–t图0vtt1

v(正)

v(逆)2NO2(g)N2O4(g)n气、反＞n气、生若换一个合成HI的反应，试着画出增大压强（减小体积）、减小压强（增大体积）的v–t图0vtt1

v(正)

v(逆)H2(g)+I2(g)2HI(g)0vtt1

v(正)

v(逆)阅读课本39页【实验2-3】3、温度对化学平衡的影响2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol-1

红棕色【实验原理】【实验操作】【实验现象】热水中混合气体颜色变深；冰水中混合气体颜色变浅【实验解释】混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆方向移动；混合气体受热颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正方向移动。【实验结论】【理论分析】在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动。0vtt1

v(正)

v(逆)

v(正)

v(逆)若t1

时刻降低温度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol-1

试着画出升高温度的v–t图0vtt1

v(正)

v(逆)2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol-1

4、催化剂对化学平衡的影响使用正催化剂，正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同，化学平衡不移动。【理论分析】0vtt1

v(正)

v(逆)

v(正)=v(逆)（三）勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，该结论就是勒夏特列原理。举个例子原平衡（100℃）升温到200℃减弱（降温）吸热反应方向移动减弱但不抵消新平衡（温度介于100-200℃之间）知识点都掌握了吗？来做几道题检测下~BC3.写出下列反应的化学平衡常数：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=_________________________4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)K=_________________________H2(g)+I2(g)2HI(g)K=_________________________C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=_________________________6.下列关于平衡常数的说法正确的是(

)A.在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B.在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值C.平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的快慢CC8.工业上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反应：

(1)在相同时间内，测得甲醇产率与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点________(填“处于”或“不处于”)平衡状态。不处于(2)某温度下，达平衡时容器中CH3OH的物质的量为cmol,CO的物质的量为

dmol。则此条件下CO2的转化率为________________(列式表示，下同)；甲醇

的选择性(指转化为甲醇的CO2占发生反应的CO2的百分比)为_______________；此条件下副反应的平衡常数为_____________________________。DDACC14.符合图像(纵坐标表示反应速率，横坐标表示压强)的反应为(

)BAACCDDA.该反应的ΔH<0为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大CCH>0B.气体的总物质的量：na>nc点平衡常数：K>12D.反应速率：va正<vb正CBC5.(2022·全国乙卷节选)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利