2.3.5化学平衡课件高一下学期化学鲁科版

第3节

化学反应的快慢和限度第2章化学键

化学反应规律认识化学反应存在限度预测实验现象观察到的实验现象结论溶液呈棕黄色溶液显红色KI溶液过量，FeCl3也不会全部转化成FeCl2，即FeCl3与KI的反应不能进行完全2Fe3++2I-⇌

2Fe2++I2【观察·思考】向相同浓度足量的KI溶液中加入少量的FeCl3溶液，充分反应后，再加入几滴KSCN溶液，你认为反应原理是什么？能观察到什么现象？为什么？

可逆反应定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应。2SO2+O22SO3催化剂加热N2+3H2

2NH3催化剂高温高压Cl2+H2O

⇌

HCl+HClOSO2

+H2O

⇌

H2SO3NH3+H2O

⇌

NH3·H2O表示方法：可逆反应的化学方程式中，用“⇌”代替“=”特点：①双向性：反应物

生成物

②双同性：正、逆反应是在相同条件下同时进行的

③共存性：反应物、生成物同时存在可逆反应【思考1】下列反应是否为可逆反应？1、H2在O2中燃烧生成H2O，H2O电解生成H2和O2，所以H2+O2=H2O是可逆反应。2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。3、NH4Cl加热变成NH3和HCl气体，两种气体又自发变成NH4Cl，所以氯化铵的分解是可逆反应。×××1、反应2SO2+O2

⇌

2SO3达到平衡后，再向反应器中充入由18O组成的氧气，经一段时间后，18O可能存在于（

）A．生成的SO3中

B．O2和SO3中C．剩余的SO3中

D．O2、SO2和SO3中D可逆反应2、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)⇌

2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(

)A.Z为0.3mol·L－1B.Y2为0.4mol·L－1C.X2为0.2mol·L－1D.Z为0.4mol·L－1A极限法化学平衡时间(h)01369131618A(mol·L-1)8.006.825.675.155.035.005.005.00B(mol·L-1)4.003.613.223.053.013.003.003.00C(mol·L-1)0.000.791.551.901.982.002.002.00画图在一定温度下，化学反应3A+B⇌2C，过程中原料与产物浓度变化：ABC如何让数据更直观？化学平衡【思考】观察下列变化图，思考：对反应

，在50—80min时SO2、O2、SO3物质的量浓度为何不再变化且不为零？2SO2+O22SO3△催化剂化学平衡v(正)v(逆)时间（t）0反应速率vt1v(正)=v(逆)≠0化学平衡的建立过程v正>v逆v正=v逆2SO2+O22SO3催化剂加热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，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。可逆反应达最大限度化学平衡实质标志化学平衡的特征化学平衡判断：（1）当一个可逆反应到达平衡状态时，正、逆反应速率相等且等于零（2）平衡状态时，各物质的浓度保持相等（3）化学平衡状态不可以通过改变条件而改变（4）化学反应达到其限度后，反应就停止了（5）如果参与可逆反应的气体有颜色，反应到达平衡状态时，体系的颜色不再变化（6）可逆反应达到平衡的重要特征是正、逆反应的速率相等×√√×××【思考】如何判断一个可逆反应是否达到化学平衡？化学平衡化学平衡的判断【思考】试判断如下情况是否平衡？①v正(N2)=v逆(N2)②v正(N2)=v逆(H2)③3v正(N2)=v正(H2)④3v逆(N2)=v逆(H2)⑤单位时间内，消耗1mol氮气，同时有2mol氨气生成。⑥单位时间内，消耗1mol氮气，同时有3mol氢气生成。⑦单位时间内，断裂3mol氢氢键，同时有6mol氮氢键断裂。⑧v(N2):v(H2):v.(NH3)=1:3:2C(N2):C(H2):C(NH3)=1:3:2√×1.动态标志（实质）：v正=v逆≠0不一定不一定不一定√不一定√①同一种物质的生成速率等于消耗速率②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比化学平衡反应举例mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)是否平衡各组分的浓度保持不变各物质的物质的量或物质的量分数不再变化各物质的质量或质量分数不再变化各气体的体积分数不再变化颜色含有色物质的体系颜色不再变化温度绝热时，温度恒定√√√√√2.静态标志：变量不变化学平衡的判断①各组分的浓度不随时间的改变而改变②各组分百分含量如质量分数、物质的量分数、体积分数等不随时间的改变而改变化学平衡恒温、恒容反应举例N2(g)+3H2(g)

⇌2NH3(g)I2(g)+H2(g)

⇌2HI(g)n总不变/P不变ρ混合气体不变M混合气体不变√√高温高压

催化剂××××恒温、恒压n总不变/P不变ρ混合气体不变M混合气体不变n总√，P总×√√×××2.静态标志：变量不变反应前后气体系数之和变化的反应气体系数之和不变的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)化学平衡【思维建模】解答判断平衡状态问题的思维流程如下:化学平衡在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g)，下列描述中能表明该反应已达到平衡状态的有(

)个。①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolAA.4 B.5 C.6 D.7C√√√√√√化学平衡1.对于反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)(1)t时刻前后，FeO物质的量不变（

）(2)恒温恒容，容器内压强不变（

）2.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)，加入固体一段时间后，NH3物质的量分数保持不变

（

）

3.CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，加入CaCO3，一段时间后，CO2体积分数恒定（

）

×××√化学平衡状态的改变冷水中温度降低，平衡被破坏，新的条件下达到新的平衡NO2浓度减小，N2O4浓度增大，颜色变浅。热水中温度升高，平衡被破坏，在新的平衡条件下NO2浓度增大，N2O4浓度减小，颜色加深。将封装有二氧化氮（NO2）和四氧化二氮（N2O4）混合气体的装置两端的球形容器分别浸入热水和冷水中，观察实验现象。化学平衡移动1.定义：当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡

原平衡(v正=v逆)条件改变一定时间后平衡破坏

(v正′≠v逆′)

新平衡

(v正"=v逆")化学平衡的移动2.影响化学平衡移动的因素冷水常温热水外因：温度、压强(有气体参与的反应)、浓度内因：物质本身的性质①v正′>v逆′平衡正向移动②v正′<v逆′平衡逆向移动③v正′=v逆′平衡不移动化学平衡移动浓度对化学平衡的影响实验原理Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3(红色)步骤1向盛有5mL0.01mol·L－1FeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol·L-1KSCN溶液，将上述溶液平均分装在两支试管中现象步骤2向其中一支试管滴加1mol·L-1FeCl3溶液4滴，振荡向另一支试管中滴加1mol·L－1KSCN溶液4滴，振荡现象溶液显红色溶液红色加深溶液红色加深化学平衡移动实验原理Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3(红色)步骤3向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡现象实验结论两试管中溶液的红色均变浅对Fe3+＋3SCN-⇌

Fe(SCN)3的化学平衡，分别增大c(Fe3＋)和c(SCN-)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，Fe＋2Fe3+===3Fe2+，Fe3+浓度减小，平衡逆向移动★【规律】在其他条件不变的情况下：c(反应物)增大或c(反应产物)减小c(反应物)减小或c(反应产物)增大平衡正向移动平衡逆向移动化学平衡移动只增大反应物浓度只增大生成物浓度只减小反应物浓度v′正增大v′逆不变v′正>v′逆浓度对化学平衡的影响平衡正向移动v′逆增大v′正不变v′正<v′逆v′正减小v′逆不变v′正<v′逆平衡逆向移动平衡逆向移动化学平衡移动注：(1)增加固体或纯液体的量平衡不移动。(2)只要是增大浓度，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。(4)只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡才有影响，

如：FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl，增加KCl固体的量平衡不移动。浓度对化学平衡的影响化学平衡移动温度对化学平衡的影响实验原理2NO2(g)⇌N2O4(g)

ΔH＝－57.2kJ·mol－1

(红棕色)

(无色)实验装置实验现象实验结论热水中红棕色加深；冷水中红棕色变浅体系受热颜色加深，说明c(NO2)增大，即平衡向逆反应(吸热)方向移动；体系冷却颜色变浅，说明c(NO2)减小，即平衡向正反应(放热)方向移动冷水常温热水★【规律】在其他条件不变的情况下：

升高温度

降低温度化学平衡移动温度对化学平衡的影响平衡向吸热反应方向移动平衡向放热反应方向移动【注】任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。化学平衡移动温度对化学平衡的影响CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)

ΔH>0平衡正向移动平衡逆向移动v′正和v′逆都增大

v′正>v′逆v′正和v′逆都减小

v′逆>v′正化学平衡移动压强对化学平衡的影响改变压强，化学平衡不移动反应前后气体的系数和不变反应前后气体的系数和改变增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动注意：①压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。②压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度的改变。mA(g)＋nB(g)⇌

pC(g)＋qD(g)化学平衡移动mA(g)＋nB(g)⇌

pC(g)＋qD(g)m＋n>p＋q平衡正向移动平衡逆向移动增大压强减小压强v′正和v′逆都增大

v′正>v′逆v′正和v′逆都减小

v′逆>v′正化学平衡移动恒温恒压时：恒温恒容时：无论反应前后气体体积是否变化，通入惰性气体，反应中相关气体浓度不变，平衡不移动平衡向气体气体系数和增大的方向移动通入惰性气体反应前后气体体积不变反应前后气体体积变化平衡不移动V增大，各物质c减小→相当于减压“惰性”气体对化学平衡移动的影响化学平衡移动平衡不移动催化剂同等程度的改变ν正、ν逆，不改变平衡催化剂对化学平衡的影响化学平衡移动条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小反应产物浓度减小反应物浓度或增大反应产物浓度压强(对有气体参加的反应)反应前后气体分子数改变增大压强减小压强反应前后气体分子数不变改变压强温度升高温度降低温度催化剂使用催化剂向正反应方向移动向逆反应方向移动向气体分子数目减小的方向移动向气体分子数目增大的方向移动平衡不移动

向吸热反应方向移动向放热反应方向移动平衡不移动

如果改变一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动化学平衡移动勒·夏特列原理(1)内容：如果改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。(2)适用范围：均相、封闭体系，只改变平衡体系中的一个条件(3)对原理中“减弱这个改变”的理解

“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)化学平衡移动1.下列事实中，不能用勒·夏特列原理解释的是_______(填字母)。A.溴水中存在如下平衡：Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅B.对2H2O2

⇌2H2O＋O2的反应，使用MnO2可加快制备O2的反应速率C.反应：CO(g)＋NO2(g)

⇌CO2(g)＋NO(g)

ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D.合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)

⇌2NH3(g)

ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施E.H2(g)＋I2(g)

⇌2HI(g)，缩小体积加压颜色加深BE小结1、可逆反应2、化学平衡的建立3、化学平衡的判断1）实质：v正=v逆≠02）标志：变量不再变化课堂练习练1.对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H＜0，填写改变的条件及平衡移动的方向t1时，

，平衡

移动。t2时，

，平衡

移动。t3时，

，平衡

移动。t4时，

，平衡

移动。增大反应物的浓度正向降低温度正向增大压强正向加入催化剂不课堂练习练1.某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：①2X(g)+Y(g)⇌Z(s)+2Q(g)

△H1＜0②M(g)+N(g)⇌R(g)+Q(g)

△H2＞0下列叙述错误的是A.加入适量Z，①和②平衡均不移动

B.通入稀有气体Ar，①平衡正向移动C.降温时无法判断Q浓度的增减

D.通入Y，则N的浓度增大

B课堂练习

解析：A．Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；B．通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；C．温度降低，反应①逆向进行，反应②正向进行，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；D．通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向进行，则N的浓度增大，D正确；答案选B。课堂练习练2.(2023·扬州模拟)一定温度下，向恒容密闭容器中充入正丁烷，发生如下反应，反应1：CH3CH2CH2CH3(g)⇌2H2(g)＋CH2=CH—CH=CH2(g)

ΔH1＝＋236.6kJ·mol－1反应2：CH3CH2CH2CH3(g)⇌2H2(g)＋CH3C≡CCH3(g)

ΔH2＝＋272.7kJ·mol－1下列说法正确的是(

)A．平衡后，向密闭容器中充入惰性气体，反应1和2都向正反应方向移动B．达到平衡后，H2的体积分数可能大于2/3C．恒温时，当气体总压强、平均摩尔质量不随时间变化时反应达到平衡状态D．达到平衡后，升温，平衡转化率增大，逆反应速率减小

C课堂练习C练3.向恒容绝热容器内充入一定量M，发生反应：2M(g)⇌2N(g)＋Q(s)

ΔH，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(

)A．若平衡体系压强大于起始体系压强，则ΔH<0B．平衡后容器内混合气体的密度不再改变C．若缩小容器容积，正、逆反应速率和温度均不变D．平衡后，移出少量Q，体系温度不变课堂练习练4.对于可逆反应：2A(s)＋3B(g)⇌C(g)＋2D(g)

ΔH<0，在一定条件下达到平衡状态，下列有关叙述正确的是(

)①增大物质A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变④增大物质B的浓度，v正>v逆⑤加入催化剂，物质B的转化率提高A．①②⑤

B．④C．②③④

D．④⑤B课堂练习由图推断正反应为

反应tA的转化率T1T2tB的百分含量P1P2由图推断m+n

p+q的相对大小T1

T2P1

P2吸热><>例.对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)观察下列各图，可以得出什么结论？课堂练习TvV正V逆正反应是

反应（放热、吸热）吸热平衡点T1图像解读：0①0→T1段，化学平衡的建立过程②T1时：v正=v逆，达到化学平衡状态③T1之后，v正≠v逆，平衡发生移动温度升高，v正>v逆，所以正向是吸热反应强调：此图像的关键是T1为平衡点，T1之后为平衡的移动例.对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)问题：上图中，如果将横坐标改为压强P，则m+n

p+q(>=<)判断：m+n

p+q(>=<)化学平衡移动V逆V正vP<平衡点练.对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)Tvv逆v正T1T2>平衡点Ⅰ平衡点Ⅱ图像解读：温度由T1升到T2，v正>v逆所以正向是吸热反应正反应是

反应(放热、吸热)吸热P1P2P课堂