高中化学选修4第三节化学平衡省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡第1课时可逆反应与不可逆反应铜仁市第二中学1/57一、可逆过程二、可逆反应（1）可逆反应特点：（2）可逆反应实例2/57练习1、2molSO2和1molO2在一个密闭恒容容器中反应（2SO2+O22SO3）一段时间后，以下情况不可能是（）A、SO2为0.8molB、SO2为1.4mol，O2为0.8molC、O2为0.1mol，SO3为1.8molD、SO3为2mol

3/572、一定条件下，在反应2SO2+O22SO3达平衡时，SO2、O2、

SO3浓度分别为1.6mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，则O2在反应起始时可能浓度范围是（）

A、0~0.8mol/LB、0.8mol/L~2mol/LC、0~2mol/LD、0~1.2mol/L4/57第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡第2课时化学平衡状态铜仁市第二中学5/57

V=1L密闭容器，800℃，1atm,CO+H2OCO2+H2始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.08 0.020.021min0.060.06 0.040.042min0.050.05 0.050.054min0.050.05 0.050.05催化剂高温6/57一、化学平衡状态指在一定条件下可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变状态。7/57

V=1L密闭容器CO+H2OCO2+H2催化剂高温二、平衡建立1、只加反应物0.1molCO、0.1molH2OV逆Vt●V正●V逆V正＝V逆V正试画出该反应速率与时间图象8/572、只加生成物0.1molCO2、0.1molH2●●VtV正V逆V逆V正＝V逆V正9/573、既加反应物，也加生成物（1）不动（2）向正反应（3）向逆反应10/57三、化学平衡特征①动：动态平衡，反应速率不为0。②等：V正=V逆≠0③定：反应条件一定,反应混合物中各组分浓度一定④变：条件改变，平衡将被破坏。11/57用定义判断：（1）v正＝v逆了解：①两个反应方向

②对于同一物质v正＝v逆，

对于不一样物质v正、v逆成系数比。（2）反应混合物各组分浓度不变。四、到达化学平衡标志（质量分数、物质量、摩尔分数、体积分数等保持不变）12/57例1、以反应mA(g)+

nB(g)

pC(g)为例，到达平衡标志为：A消耗速率与A生成速率—————A消耗速率与C———速率之比等于———B生成速率与C———速率之比等于———A生成速率与B———速率之比等于———相等消耗m：p生成n：p消耗m：n13/57例2、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)到达平衡标志是A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2C、单位时间内生成nmolA2

同时生成nmolB2D、单位时间内生成nmolA2

同时消耗nmolB2√√14/57例3、一定条件下，反应N2+3H22NH3到达平衡标志是A、一个N≡N键断裂同时，有三个H－H键形成B、一个N≡N键断裂同时，有三个H－H键断裂C、一个N≡N键断裂同时，有六个N－H键断裂D、一个N≡N键断裂同时，有六个N－H键形成√√15/57例4、一定条件下，在密闭恒容容器中发生反应

2NO2N2O4到达平衡标志是A、体系温度不变时。B、N2O4密度不再改变时。C、混合气体颜色深浅度不变时。D、容器压强不再改变时。E、混合气体密度不再改变时。√√√√16/57（3）体系温度不变时。

（4）混合气体颜色深浅度不变时。前提：（单向向正或逆反应方向时）由改变不变（５）混合气体压强不变时。

（６）混合气体密度不变时。（７）混合气体平均摩尔质量不变时。（８）混合气体平均相对分子质量不变时。以上4个条件要由改变不变（才能判断达平衡）17/57课堂练习：

【１】在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)到达平衡标志是（）A.

C生成速率与C分解速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.

A、B、C浓度不再改变D.

A、B、C分子数比为1:3:2AC18/57【2】以下说法中能够充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态是（）反应容器内压强不随时间改变B.

P和S生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质量不随时间而改变B19/57

【3】在一定温度下恒容容器中,当以下物理量不再发生改变时,表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态是()A.混合气体压强B.混合气体密度C.B物质量浓度D.气体总物质量BC20/57【4】在一定温度下,以下叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)到达平衡标志是①C生成速率与C分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C浓度不再改变④A、B、C分压强不再改变⑤混合气体总压强不再改变⑥混合气体物质量不再改变⑦A、B、C、D分子数之比为1:3:2:2A.②⑦B.②⑤⑦C.①③④⑦D.②⑤⑥⑦(

A

)21/57第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡第3课时影响化学平衡状态原因铜仁市第二中学22/571、影响反应速率原因有哪些？主要有6点：浓度、温度、压强、催化剂、增大接触面积、形成原电池等。回想2、改变以上原因化学平衡状态都会移动吗？3、影响化学平衡状态原因有哪些？23/57一、化学平衡移动归纳：化学平衡研究对象是——————，化学平衡是有条件限制————平衡，只有在————————时才能保持平衡。当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被————，反应混合物里各组分含量不停

，因为条件改变对正逆反应速率影响不一样，致使v正——v逆，然后在新条件下建立

。可逆反应动态条件一定破坏发生改变新平衡≠改变外界条件，化学平衡状态怎样改变？（即怎样移动）24/57一定条件下化学平衡v正＝v逆，反应混合物中各组分含量恒定条件改变反应速率改变，且改变量不一样非平衡状态平衡被破坏

v正≠v逆，反应混合物中各组分含量不停改变一定时间后新条件下新化学平衡v'正＝v'逆，反应混合物中各组分含量恒定平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ化学平衡移动25/57二、影响化学平衡原因1、浓度对化学平衡影响【试验2－6】

Fe3++3SCN-Fe（SCN）3因素增大反应物浓度减小反应物浓度步骤滴加4滴饱和FeCl3溶液滴加3~5滴NaOH溶液现象平衡移动方向速率改变v正首先v正首先v逆随即v逆随即且v'正v'逆且v'逆v'正向正反应方向移动向逆反应方向移动增大增大＞减小减小＞血红色加深产生红褐色沉淀，血红色变浅结论：当其它条件不变时，增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动；降低反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动。26/571、浓度对化学平衡影响【试验2－6】

Fe3++3SCN-Fe（SCN）3因素增大反应物浓度减小反应物浓度步骤滴加4滴1mol/LKSCN溶液滴加3~5滴NaOH溶液现象平衡移动方向速率改变v正首先v正首先v逆随即v逆随即且v'正v'逆且v'逆v'正向正反应方向移动向逆反应方向移动增大增大＞减小减小＞血红色加深产生红褐色沉淀，血红色变浅结论：当其它条件不变时，增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动；降低反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动。27/57当其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。浓度对化学平衡影响28/571、浓度对化学平衡影响【试验2－5】

Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+因素增大生成物浓度减小生成物浓度步骤滴加3~10滴浓H2SO4滴加10~20滴6mol/LNaOH溶液K2Cr2O7溶液现象平衡移动方向速率改变v逆首先v逆首先v正随即v正随即且v'逆v'正且v'正v'逆向逆反应方向移动向正反应方向移动增大增大＞减小减小＞溶液橙黄色加深溶液橙黄色变浅29/57思索：某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)到达平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为何？

平衡不移动，因为固体或纯液体浓度是常数，其用量改变不会影响v正和v逆，化学平衡不移动强调：气体或溶液浓度改变会引发反应速率改变，纯固体或纯液体用量改变不会引发反应速率改变，化学平衡不移动。30/57讨论1：温度改变对化学反应速率怎样影响？v正和v逆怎样改变？结论：温度升高，v正和v逆同时增大；温度降低，v正和v逆同时减小。2、温度对化学平衡影响31/572、温度对化学平衡影响讨论2：温度怎样影响化学平衡状态？【试验2-7】2NO2N2O4△H＜032/572、温度对化学平衡影响因素升高温度降低温度步骤放入热水中放入冰水中现象平衡移动方向（正或逆）平衡移动方向（吸热或放热）速率改变v正、v逆同时v正、v逆同时且v'正v'逆且v'逆v'正向逆反应方向移动向正反应方向移动增大<减小<混合气颜色变深混合气体颜色变浅【试验2-7】2NO2N2O4△H＜0红棕色无色向吸热反应方向移动向放热反应方向移动33/57当其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。温度对化学平衡影响34/572、压强对化学平衡影响讨论1：压强改变对化学反应速率怎样影响？结论：压强增大，v正和v逆同时增大，压强减小，v正和v逆同时减小。35/57工业合成氨中，在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强改变和NH3含量关系压强（MPaH3%2.09.216.435.553.669.4结论：压强增大，NH3％增大，平衡向正反应方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。36/57当其它条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大方向逆方向移动。压强对化学平衡影响37/57第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡第4课时化学平衡常数铜仁市第二中学38/57四、化学平衡常数序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33425.6℃依据表中数据计算出平衡时值，并分析其中规律。39/57经过分析试验数据得出：(1)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立过程无关。(2)常数K与反应起始浓度大小无关；(3)温度不变时，为常数I2(g)+H2(g)2HI(g)40/57（1）定义：在一定温度下，当一个可逆反应到达化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值是一个常数，这个常数就是该反应化学平衡常数，简称平衡常数。一、化学平衡常数：符号：K（2）表示式：mA+nBpC+qDcp(C)

cq(D)

cm(A)cn(B)

K=(3)单位:不确定，普通不写41/57练习

（1）N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)K1

（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K2（3）2CO(g)+O2（g）

2CO2（g）

K3（4）FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2

(g)K4写出上述K表示式42/57（4）注意：①固体或纯液体不写入平衡常数表示式②稀溶液中水浓度不写入平衡常数表示式但非水溶液中有水参加，写入常数表示式③同一个反应，计量数不一样，K不一样

K与方程式对应43/57练习1、某温度下，将H2和I2各0.2mol气态混合物充入10L密闭容器中，充分反应，达平衡后，测得：C(HI)=0.016mol/L（1）求（该温度下）反应平衡常数。（2）在上述温度下，将H2和I2各0.1mol气态混合物充入该密闭容器中，试求到达平衡时各物质浓度。44/57

2、在密闭容器中给CO和H2O混合物加热到600℃时，有以下平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（1）若用5molCO和10molH2O相互混合并加热至600℃，测得其平衡常数K=1，则CO转化率是多少？45/57

（2）若升高温度，平衡常数K值增大K=2，则CO转化率怎样改变？该反应正反应为______反应（“吸热”或“放热”）（3）若升高温度，平衡常数K值减小K=0.5则CO转化率怎样改变？该反应正反应为______反应（“吸热”或“放热”）46/57二、K应用(1)K值大小，可推断反应进行程度

（3）由K随温度改变可推断正反应是吸热还是放热(2)利用K值计算转化率

（4）判断平衡状态和平衡移动方向47/57cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)Q＝浓度商：其中各物质浓度为任意时刻浓度

（4）判断平衡状态和平衡移动方向

mA+nBpC+qDQC

>k，未达平衡，逆向进行。

QC

=

k,达平衡，平衡不移动。QC

<k,未达平衡，正向进行。48/57例：在一定体积密闭容器中发生反应：

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)800℃时，其平衡常数为0.9，在某时刻测得容器内各物质浓度分别为

c(CO2)：2mol/L；c(H2)：1.5mol/L；

c(CO)：1mol/L；c(H2O)：3mol/L，则该反应

（未或已）达平衡，且向

反应方向进行。逆未49/57练习：1、不一样温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡常数与温度关系以下：△温度623K698K763K平衡常数66.954.445.9正反应方向是放热反应还是吸热反应？判断放热50/572.(上海高考）在一定体积密闭容器中，进行以下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数Ｋ和温度t关系以下：(1)k表示式为：

(2)该反应为

反应（“吸热”或“放热”）

t/ºC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热C(H2O).C(CO)C(H2).C(CO2)K=51/57课后作业:在2L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平衡浓度和转化率。（2）若温度不变