第三节化学平衡（上课）.ppt

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1、第三节第三节 化学平衡化学平衡第第1课时课时 认识化学平衡认识化学平衡一、可逆反应一、可逆反应 在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进行既能向正反应方向进行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应叫做可逆反应.H H2 2（g g）I I2 2（g g）2 HI 2 HI（g g）注意：注意：（1 1）“两同两同”：同一条件，同时；：同一条件，同时；（2 2）可逆反应用）可逆反应用 “”表示；表示；（3 3）从左到右为正反应方向，从右到左为逆反应方向；）从左到右为正反应方向，从右到左为逆反应方向；（4 4）可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与）

2、可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物。生成物的混合物。二、化学平衡二、化学平衡H H2 2（g g）I I2 2（g g）2 HI 2 HI（g g）正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率正正=逆逆 时间时间速速率率化学平衡状态化学平衡状态01 1、化学平衡的建立过程、化学平衡的建立过程2 2、化学平衡状态的化学平衡状态的特点：特点：(3)(3)动态平衡（反应仍在进行）动态平衡（反应仍在进行）(1)(1)正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率(2)(2)反应混合物中各组分的浓度反应混合物中各组分的浓度 保持不变，各组分的含量一定。保持不变，各组分的含量一定。(4)(

3、4)条件改变，原平衡被破坏，条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。在新的条件下建立新的平衡。等等定定动动变变3 3、判断是否到达化学平衡状态的方法：、判断是否到达化学平衡状态的方法：(1)直接标志：直接标志：(根本标志根本标志)同一物质的同一物质的 V正正=V逆逆 各组分的质量或浓度各组分的质量或浓度(质量分数、气体体积分数、物质的量分数、分子数之比、物质的量浓度)保持不变保持不变.(2)间接标志：间接标志：(对某些反应适用-需要根据具体需要根据具体反应进行分析反应进行分析)压强压强 密度密度 混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量变量不变异方向，量相当注意：反应物、

4、生成物共存注意：反应物、生成物共存速率之比等于计量数之比等速率之比等于计量数之比等不能成为标志【例题例题】在一定条件下在一定条件下,将将3.0mol A3.0mol A和和1.0mol B1.0mol B两两种气体混合于固定容积为种气体混合于固定容积为2L2L的密闭容器中的密闭容器中,发生如发生如下反应下反应:2A(g)+B(g)C(g)+2D(s)，则下列说，则下列说法能说明该反应已经达到平衡的是（法能说明该反应已经达到平衡的是（）当当(A)：(B)=2：1时；时；当容器内当容器内A、B、C的浓度不再变化时；的浓度不再变化时；当容器内的压强不变时；当容器内的压强不变时；当容器内气体的平均相对

5、分子质量不再改变时。当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时。1 1、现有可逆反应、现有可逆反应2 2SOSO2 2(g)(g)+O O2 2(g g)2)2SOSO3 3(g g)，在体积固定在体积固定的密闭容器中进行，的密闭容器中进行，下列哪些能成为平衡状态判断的标志？下列哪些能成为平衡状态判断的标志？A.A.加入少量加入少量1818O O2 2后，结果体系中三种物质内部都存在后，结果体系中三种物质内部都存在1818O OB.B.SOSO3 3的分解速率与的分解速率与SOSO3 3的生成速率相等的生成速率相等C.C.V V SOSO2 2=2 V=2 V O O2 2D.D.SO SO2

6、2、O O2 2、SOSO3 3 的含量不再变化的含量不再变化E E.SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3的分子数之比是的分子数之比是2:1:22:1:2的状态的状态F F.SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3 的浓度相等时的浓度相等时G.G.容器内总压强不再变化容器内总压强不再变化H.H.混合气体的平均相对分子质量不变混合气体的平均相对分子质量不变J.J.混合气体的密度不再变化混合气体的密度不再变化 变量不变变量不变2 2、（、（0505年广东）对可逆反应年广东）对可逆反应4NH4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g(g)4NO(g)+6H4NO(g)+6H2 2O(

7、gO(g)下列叙述下列叙述正确的是：正确的是：A、达到化学平衡时，、达到化学平衡时，4正正正正（O2）=5=5逆逆逆逆（NO）B、若单位时间内生成、若单位时间内生成amolNO的同时，消耗的同时，消耗 amolNH3，则反应达到平衡状态，则反应达到平衡状态 C、达到化学平衡时，若温度不变扩大容器的容、达到化学平衡时，若温度不变扩大容器的容 积，则正反应速率减小，逆反应速率增大积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D、达到化学平衡时，化学反应速率关系、达到化学平衡时，化学反应速率关系 2正正正正（NH3）=3=3逆逆逆逆（H2O）A3.在一定温度下在一定温度下,可逆反应：可逆反应：A(g)+3B

8、(g)2C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是:A、C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B、单位时间生成、单位时间生成nmolA,同时生成同时生成3nmolB C、单位时间生成、单位时间生成B的速率的速率,与生成与生成C的速率的速率 相等相等（数值）（数值）D、单位时间生成、单位时间生成nmolA,同时生成同时生成2nmolCAD4、下列说法可以证明反应、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是()A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成 B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂 C

9、.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂 D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成AC5、在一定温度下的恒容容器中、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量当下列物理量不再发生变化时不再发生变化时,表明反应表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是（其中只有（其中只有B气体有颜色）气体有颜色）()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度 C.气体的平均分子量气体的平均分子量 D.气体的颜色气体的颜色BCDA(g)+3B(g)2C(g)+D(g)6、下列说法中可以充分说明反应、下列说

10、法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平在恒温下已达平衡状态的是（）衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化 B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等 C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化B7、在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志达到平衡的标志 ()C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolA,同时生成

11、同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 混合气体的总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混合气体的物质的量不再变化 第二课时化学平衡移动原理复习回忆复习回忆化学平衡状态的化学平衡状态的特点：特点：(3)(3)动态平衡（反应仍在进行）动态平衡（反应仍在进行）(1)(1)正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率 (2)(2)反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。各组分的含量一定。(4)(4)条件改变，原平衡被破坏，在新的条条件改变，原平衡被破

12、坏，在新的条件下建立新的平衡。件下建立新的平衡。化学平衡的移动化学平衡的移动 反应条件改变引起反应条件改变引起V正正 V逆逆（否则不移动）（否则不移动）速率、各组分百分含量与原平衡比较均速率、各组分百分含量与原平衡比较均发生变化发生变化化化学学平平衡衡移移动动 原因：原因：结果：结果：方向：方向：V正正V逆逆:V正正=V逆逆:V正正V逆逆:前提条件前提条件:已达平衡的可逆反应已达平衡的可逆反应向正反应方向移动向正反应方向移动原平衡不移动原平衡不移动平衡逆反应方向移动平衡逆反应方向移动1、定义：、定义：可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平衡的重新建立的过程

13、叫化学平衡的移动。衡的重新建立的过程叫化学平衡的移动。实验实验2-6：红色红色Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁硫氰化铁)加入试剂加入试剂滴加饱和滴加饱和FeCl3溶液溶液滴加滴加1mol/LKSCN溶液溶液滴加滴加NaOH溶液溶液实验现象实验现象红色加深红色加深红色加深红色加深结论结论：增大反应物浓度，平衡正向移动：增大反应物浓度，平衡正向移动 减小反应物浓度，平衡逆向移动减小反应物浓度，平衡逆向移动一、浓度对化学平衡的影响：一、浓度对化学平衡的影响：橙色橙色黄色黄色K2Cr2O7溶液溶液滴加滴加310滴滴浓硫酸浓硫酸滴加滴加1020滴滴6 mol/L NaOH实验现象实验现象 实

14、实验验2-52-5：两两试试管管中中各各加加入入5mL0.1mol/L 5mL0.1mol/L K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液溶液,按要求操作按要求操作,观察颜色的变化。观察颜色的变化。CrCr2 2O O7 72-2-+H+H2 2O 2CrOO 2CrO4 42-2-+2H+2H+橙色加深橙色加深 黄色加深黄色加深结论：结论：增大生成物浓度，平衡逆向移动增大生成物浓度，平衡逆向移动 减小生成物浓度，平衡正向移动减小生成物浓度，平衡正向移动思考思考1 1：反反应应H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一在一定条件下达平衡状定条件下达平衡状态态，改，改变变下列条件，能否下列条件

15、，能否引起平衡移引起平衡移动动？CO浓浓度有何度有何变变化化?增大水蒸气增大水蒸气浓浓度度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2浓浓度度正向移动，正向移动，COCO浓度增大浓度增大平衡不移动平衡不移动逆向移动，逆向移动，COCO浓度减小浓度减小增加固体反应物中的量，无影响。增加固体反应物中的量，无影响。二、温度对化学平衡的影响：（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下，升高升高温度温度,平衡向平衡向吸热吸热反应方向移动。反应方向移动。降低降低温度温度,平衡向平衡向放热放热反应方向移动。反应方向移动。结论结论:在其它条件不变的情况下在其它条件不变的情况

16、下,升高温度升高温度,不管是吸热反应还是放热反应不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大反应速率都增大,但吸热反应增大的但吸热反应增大的倍数倍数大于放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故平衡向吸热反应的方向移动.2NO2 N2O4 H=57 KJ/molKJ/mol原因分析原因分析:练习练习11 化学反应：化学反应：2A+B 2C2A+B 2C，达到化学平，达到化学平衡后，升高温度时，衡后，升高温度时，C C 的量增加，此反应（的量增加，此反应（）A.A.是放热反应是放热反应 B.B.没有显著的热量变化没有显著的热量变化 C.C.是吸热反应是吸热反应 D.D.

17、原化学平衡没有发生移动原化学平衡没有发生移动C N2(气气)+3H2(气气)2NH3(气气)1体积体积 3体积体积 2体积体积气体体积缩气体体积缩小的反应小的反应气体体积增气体体积增大的反应大的反应4500C时时N2与与H2反应合成反应合成NH3的的数据数据压强压强(Mpa)15103060100NH3(%)2.09.216.435.553.669.4结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：A：增大增大压强，化学平衡向着压强，化学平衡向着气体体积缩小气体体积缩小的方向移动的方向移动B：减小减小压强，化学平衡向着压强，化学平衡向着气体体积增大气体体积增大的方向移动的方向移动三、压

18、强对化学平衡的影响：三、压强对化学平衡的影响：增大压强增大压强,正逆反应速率均增大，且正逆反应速率均增大，且增增大倍数一样，大倍数一样，V V正正=V=V逆逆，平衡不移动。平衡不移动。思考：思考：对于反应对于反应:H:H2 2O(g)+CO(g)O(g)+CO(g)H H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g)(g)增大压强增大压强,平衡如何移动？平衡如何移动？高温高温注意注意 对于反应前后气体总体积相等的反应，改变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；压强对平衡无影响；平衡混合物都是固体或液体的平衡混合物都是固体或液体的,也无影响也无影响.练习练习22 分析下列两个可逆反

19、应达到平衡后，当分析下列两个可逆反应达到平衡后，当改变压强平衡是否移动？怎样移动？改变压强平衡是否移动？怎样移动？H H2 2+I+I2(2(气气)2HI 2HI（气）（气）COCO2 2+C+C(固固)2CO 2CO反应反应增大压强增大压强减小压强减小压强不不移动移动不不移动移动向逆向逆反应方向移动反应方向移动向向正反应方向移动正反应方向移动练习练习3 已知化学反应已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则动，则 ()A A是气体，是气体，C是固体是固体B A、C均为气体均为气体C A、C均为固体均为固

20、体D A是固体，是固体，C是气体是气体D说明逆反应是气体说明逆反应是气体体积减小的反应。体积减小的反应。练习练习4氙气和氟气按一定比例混合，在一定条氙气和氟气按一定比例混合，在一定条件下可直接反应并达到如下平衡：件下可直接反应并达到如下平衡：X（）（）2F2（g）XF4（g）；H=218KJ，下列变化既能加快该反应速率，又能使平衡向下列变化既能加快该反应速率，又能使平衡向正反应方向移动的是（正反应方向移动的是（）A、适当降温适当降温 B、升温升温 C、减压减压 D、加压、加压D四、催化剂对化学平衡的影响：四、催化剂对化学平衡的影响：催化剂可同等程度改变化学反应速率，催化剂可同等程度改变化学反应

21、速率，V V正正=V=V逆逆，只改变反应到达平衡所需要的，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。时间，而不影响化学平衡的移动。化学平衡移动原理因素因素改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度压强压强增大增大减小减小温度温度升高升高降低降低催化剂催化剂正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向气体体积缩小的方向气体体积缩小的方向气体体积增大的方向气体体积增大的方向吸热反应的方向吸热反应的方向放热反应的方向放热反应的方向同等增大正、逆反应速率，平衡不移动同等增大正、逆反应速率，平衡不移动例如：对于N23H22NH3H0

22、T新 T原温度下降方向温度下降方向p新 p原压强减小方向压强减小方向c(N2)新 c(N2)原c(N2)减小方向减小方向升温升温加压加压通入通入N2平衡移动结果平衡移动方向平衡移动方向外界条件的改变外界条件的改变 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强），平衡就向能够压强），平衡就向能够减弱这种改变的方向减弱这种改变的方向移动。移动。注意：移动的结果只是移动的结果只是减弱减弱了外界条件的改变，了外界条件的改变，而而不能完全抵消不能完全抵消这种改变这种改变.平衡移动原理平衡移动原理（勒沙特列原理）：（勒沙特列原理）：练习练习5 在高温下，反应在高

23、温下，反应 2HBr(g)H2(g)+Br2(g)H0 达达到到平平衡衡，要要 使使 混混 气气 颜颜 色色 加加 深深，可可 采采 取取 的的 方方 法法 是是（）A减压减压 B加压（缩小体积）加压（缩小体积）C升温升温 D增大增大H2浓度浓度 BC练习练习6 一定条件下，二氧化氮和四氧化二氮之一定条件下，二氧化氮和四氧化二氮之间存在下列平衡：间存在下列平衡：2NO2(g)N2O4 H0在测定在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中测定的相对分子质量时，下列条件中测定结果误差最小的是结果误差最小的是 ()A温度温度130、压强、压强3.03105Pa B温度温度25、压强、压强1.01105

24、Pa C温度温度130、压强、压强5.05104Pa D温度温度0、压强、压强5.05104paC练练习习7 在在下下列列已已达达到到化化学学平平衡衡的的反反应应中中，当当升升温并同时降压时平衡必右移的是（温并同时降压时平衡必右移的是（）AA(g)+3B(g)2C(g)H0 CA(s)+2B(g)C(g)H0 DA(g)B(g)+C(g)HbAC练习：下列事实中不能用平衡移动原理解释的是练习：下列事实中不能用平衡移动原理解释的是 (A)(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件密闭、低温是存放氨水的必要条件 (B)(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C)(C)硝酸工

25、业生产中，使用过量空气以提高硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NHNH3 3的利用率的利用率 (D)(D)在在FeSOFeSO4 4溶液中，加入铁粉以防止氧化溶液中，加入铁粉以防止氧化第三课时化学平衡图象N2 十十 3H2 2NH3一、浓度对化学平衡的影响一、浓度对化学平衡的影响1 1、增大、增大H H2 2的浓度的浓度2HI(g)H2(g)+I2(g)N2 十十 3H2 2NH32 2、减小、减小H H2 2的浓度的浓度2HI(g)H2(g)+I2(g)N2 十十 3H2 2NH3二、压强对化学平衡的影响二、压强对化学平衡的影响1 1、增大压强、增大压强2HI(g)H2(g)+I2(g)N2

26、 十十 3H2 2NH32 2、减小压强、减小压强2HI(g)H2(g)+I2(g)三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响1 1、升高温度、升高温度N2 十十 3H2 2NH3H 0 02HI(g)H2(g)+I2(g)H 0 02 2、降低温度、降低温度N2 十十 3H2 2NH3H 0 02HI(g)H2(g)+I2(g)H 0 0N2 十十 3H2 2NH3四、催化剂对化学平衡的影响四、催化剂对化学平衡的影响2HI(g)H2(g)+I2(g)t1t2t产产物物含含量量使用催化剂使用催化剂使用催化剂使用催化剂平衡后加入催化剂平衡后加入催化剂请回答以下问题：请回答以下问题：(1)(

27、1)为什么在生产上要用过量的空气为什么在生产上要用过量的空气?(2)(2)为什么要使用催化剂为什么要使用催化剂?(3)(3)为什么不采在高压下进行反应为什么不采在高压下进行反应?(4)(4)为什么不在更高的温度下进行反应为什么不在更高的温度下进行反应?理论与实践理论与实践在硫酸工业中有如下反应在硫酸工业中有如下反应(常压下进行常压下进行)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H0 ，在常压下，上述反应中在常压下，上述反应中SO2的转化率超过的转化率超过90%。4500C-5000CV2O5(1)增大成本较低的反应物增大成本较低的反应物(O2)的浓度，有利于提高成本的浓度，有利于提高成本较高

28、的原料较高的原料(SO2)的转化率。的转化率。(3)在常压下在常压下,SO2的转化率已经很高的转化率已经很高,且加压会增加成本且加压会增加成本,故加压已无实际意义故加压已无实际意义.(2)使用催化剂虽不能使平衡发生移动使用催化剂虽不能使平衡发生移动,但可以加快反应的但可以加快反应的速率速率,提高单位时间内提高单位时间内SO3的产量的产量.(4)催化剂在上述温度下的活性最大催化剂在上述温度下的活性最大;采用更高的温度采用更高的温度,会会降低催化剂的活性降低催化剂的活性,且不利于且不利于SO2转化成转化成SO3 .讨论讨论 在一固定容积在一固定容积1L的密闭容器中的密闭容器中,充入充入1mol A

29、和和3mol B,发生如下可逆反应发生如下可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g);H0 ;当上述反应当上述反应达到平衡后，再充入达到平衡后，再充入1mol A,化学平衡将向化学平衡将向_反应反应方向移动，当反应再次达到新的平衡时，和原平衡相方向移动，当反应再次达到新的平衡时，和原平衡相比较，比较，A物质的转化率物质的转化率_(增大增大,减小减小,不变不变)，B物物质的转化率质的转化率_(增大增大,减小减小,不变不变)。为什么。为什么?正正减小减小增大增大增大一种反应物的浓度，可以增大另外一种反应物增大一种反应物的浓度，可以增大另外一种反应物的转化率，但这种反应物的转化率却降低了。的转化率，但这种反应物的转化率却降低了。