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1、第三节化学平衡状态本讲稿第一页，共四十二页1了解化学反了解化学反应应的可逆性，了解可逆反的可逆性，了解可逆反应应的概念、特点。的概念、特点。2了解化学平衡建立的了解化学平衡建立的过过程。程。3理解化学平衡的特征。理解化学平衡的特征。4理理解解外外界界条条件件(浓浓度度、温温度度、压压强强、催催化化剂剂等等)对对化化学学平平衡的影响，衡的影响，认识认识其一般其一般规规律。律。本讲稿第二页，共四十二页笃学一笃学一化学平衡状态化学平衡状态1.可逆反应可逆反应在在下下，既既能能向向方方向向进进行行又又能能向向方方向向进进行行的的反反应应。在在可可逆逆反反应应的的表表述述中中，约约定定采采用用“”代代替

2、替反反应应方方程程式式中中的的=，把把从从左左向向右右的的过过程程称称作作，从从右右向向左左的的过过程称程称为为。相同条件相同条件正反应正反应逆反应逆反应正反应正反应逆反应逆反应本讲稿第三页，共四十二页2化学平衡的建立化学平衡的建立例例如如在在一一定定条条件件下下，把把1 mol N2和和3 mol H2充充入入某某密密闭闭容容器器中：中：本讲稿第四页，共四十二页3化学平衡状态化学平衡状态在在一一定定条条件件下下的的可可逆逆反反应应里里，正正反反应应和和逆逆反反应应的的速速率率，反，反应应体系中所有参加反体系中所有参加反应应的物的物质质的的 或或 保持保持 的状的状态态叫化学平衡状叫化学平衡状

3、态态，简简称称为为化学平衡。化学平衡。4化学平衡的特征化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括化学平衡的特征可以概括为为逆、等、逆、等、动动、定、定、变变，即：，即：(1)研究的研究的对对象是象是 反反应应。(2)化学平衡的条件是化学平衡的条件是v(正正)和和v(逆逆)。(3)化学平衡是一种化学平衡是一种 平衡，此平衡，此时时反反应应并未停止。并未停止。(4)当可逆反当可逆反应应达到平衡达到平衡时时，各，各组组分的分的质质量量(或或浓浓度度)为为一一 。(5)若若外外界界条条件件改改变变，平平衡衡可可能能发发生生 ，并并在在新新条条件件下下建立新的平衡。建立新的平衡。相等相等物质的量物质的量浓度浓

4、度恒定恒定可逆可逆相等相等动态动态定值定值改变改变本讲稿第五页，共四十二页笃学二笃学二影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素1.化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动通通过过改改变变反反应应条条件件(温温度度、气气体体反反应应的的)，而而使使平平衡衡状状态态 的的现现象象，叫叫化化学学平平衡衡状状态态的的移移动动，简简称称 。2影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素(1)浓浓度的影响度的影响反反应应物物浓浓度度或或生生成成物物浓浓度度，平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动；反反应应物物浓浓度度或或生生成成物物浓浓度度，平平衡衡向向逆逆反反应应方向移方向移动动。浓度浓度压强压强发生

5、变化发生变化平衡移动平衡移动增大增大减小减小减小减小减小减小本讲稿第六页，共四十二页(2)温度的影响温度的影响其其他他条条件件不不变变时时，升升高高温温度度，平平衡衡向向着着反反应应方方向向移移动动；降低温度，平衡向着；降低温度，平衡向着反反应应方向移方向移动动。(3)压压强强的影响的影响其他条件不其他条件不变时变时，增大，增大压压强强，会使平衡向着，会使平衡向着的的方方向向移移动动；减减小小压压强强，会会使使平平衡衡向向着着的的方向移方向移动动。(4)催化催化剂剂由于催化由于催化剂剂能能够够地地改改变变正正、逆逆反反应应速速率率，因因此此它它对对化化学学平平衡衡的的移移动动影影响响，但但是是

6、使使用用催催化化剂剂，能能改改变变反反应应到达平衡所需的到达平衡所需的。吸热吸热放热放热气体体积气体体积缩小缩小气体体积增大气体体积增大同等程度同等程度没有没有时间时间本讲稿第七页，共四十二页3勒夏特列原理勒夏特列原理如如 果果 改改 变变 影影 响响 平平 衡衡 的的 条条 件件 之之 一一(如如：、以以 及及 )，平衡就会向着，平衡就会向着的方向移的方向移动动。提提示示根根据据可可逆逆反反应应的的特特点点及及化化学学平平衡衡移移动动可可知知18O可可能能存存在于在于SO2、O2及及SO3中。中。温度温度压强压强参加反应的化学物质的浓度参加反应的化学物质的浓度能够减能够减弱这种改变弱这种改变

7、本讲稿第八页，共四十二页【慎慎思思2】将将一一定定量量的的N2、H2充充入入某某密密闭闭容容器器中中达达到到化化学学平衡，平衡，试试画出画出该过该过程的程的v t图图像。像。提示提示此过程可用此过程可用v t图像表示图像表示本讲稿第九页，共四十二页提示提示本讲稿第十页，共四十二页提提示示因因为为C(s)的的浓浓度度为为一一常常数数，故故增增加加其其用用量量，化化学学反反应应速速率率不不变变，平平衡衡不不发发生生移移动动；若若增增加加H2O(g)的的量量，则则H2O(g)的浓度增大，使的浓度增大，使v(正正)v(逆逆)，平衡向正反应方向移动。，平衡向正反应方向移动。本讲稿第十一页，共四十二页【慎

8、慎思思5】对对于于任任何何一一个个化化学学平平衡衡体体系系，采采取取以以下下措措施施，一定会使平衡一定会使平衡发发生移生移动动的是的是()。A加入一种反加入一种反应应物物B增大体系的增大体系的压压强强C升高温度升高温度D使用催化使用催化剂剂解解析析当当一一个个平平衡衡体体系系中中有有固固体体存存在在时时，增增大大固固体体的的量量(注注意意区区别别于于增增大大固固体体的的接接触触面面积积)不不会会引引起起反反应应速速率率的的变变化化，平平衡衡不不移移动动；对对于于一一个个反反应应前前后后气气体体物物质质的的量量不不变变的的可可逆逆反反应应，压压强强的的变变化化不不会会引引起起平平衡衡的的移移动动

9、；升升高高温温度度，化化学学平平衡衡一一定定发发生生移移动动，因因为为任任何何化化学学反反应应都都伴伴随随着着能能量量的的变变化化(吸吸热热或或放放热热)；使使用用催催化化剂剂可可以以同同等等程程度度地地改改变变正正、逆逆反反应应速速率率，所所以以化化学学平平衡衡不移动。不移动。答案答案C 本讲稿第十二页，共四十二页1判断依据判断依据(1)v(正正)v(逆逆)(2)反反应应混合物中各混合物中各组组分的百分含量保持不分的百分含量保持不变变。可可逆逆反反应应具具备备这这两两个个依依据据之之一一(同同时时另另一一条条件件肯肯定定也也满满足足)，则则就达到了化学平衡状就达到了化学平衡状态态，否，否则则

10、就没达到。就没达到。本讲稿第十三页，共四十二页2判断方法判断方法本讲稿第十四页，共四十二页正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A的同时也生成了m mol A，即v(正)v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C，即v(正)v(逆)平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆)(平衡与否该式都成立)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D，均指v(逆)不一定平衡 压强mnpq时，总压强一定(其他条件一定)平衡mnpq时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡本讲稿第十五页，共四十二页本讲稿第十六页，共

11、四十二页本讲稿第十七页，共四十二页答案答案A本讲稿第十八页，共四十二页(1)从从化化学学平平衡衡的的本本质质判判断断可可逆逆反反应应是是否否达达到到化化学学平平衡衡时时，必须同时表明正反应速率和逆反应速率，且保证必须同时表明正反应速率和逆反应速率，且保证v(正正)v(逆逆)。(2)从从化化学学平平衡衡的的特特征征判判断断可可逆逆反反应应是是否否达达到到化化学学平平衡衡时时，要要特特别别注注意意外外界界条条件件的的限限制制及及反反应应本本身身的的特特点点，如如“恒恒温温、恒恒容容”“体积可变体积可变”“体积不变体积不变”“全是气体参加全是气体参加”等。等。本讲稿第十九页，共四十二页本讲稿第二十页

12、，共四十二页解析解析答案答案D本讲稿第二十一页，共四十二页本讲稿第二十二页，共四十二页这这类类图图像像的的分分析析方方法法是是“定定一一议议二二”，当当有有多多条条曲曲线线及及两两个个以以上上条条件件时时，要要固固定定其其中中一一个个条条件件，分分析析其其他他条条件件之之间间的的关关系系，必要必要时时，作一，作一辅辅助助线线分析。分析。本讲稿第二十三页，共四十二页(2)“先拐先平，数先拐先平，数值值大大”原原则则在在化化学学平平衡衡图图像像中中，先先出出现现拐拐点点的的反反应应先先达达到到平平衡衡，先先出出现现拐拐点点的的曲曲线线表表示示的的温温度度较较高高(如如图图A)或或表表示示的的压压强

13、强较较大大(如如图图B)。图图A表示表示T2T1，正反，正反应应是放是放热热反反应应。图图B表表示示p1p2，A是是反反应应物物，正正反反应应为为气气体体总总体体积积缩缩小小的的反反应应，即，即abc。本讲稿第二十四页，共四十二页本讲稿第二十五页，共四十二页本讲稿第二十六页，共四十二页本讲稿第二十七页，共四十二页本讲稿第二十八页，共四十二页下列有关下列有关说说法正确的是法正确的是()。Ax2，反，反应应开始开始2 min内，内，v(B)0.1 molL1min1Bt1时时改改变变的条件是降温，平衡逆向移的条件是降温，平衡逆向移动动Ct2时时改改变变的的条条件件可可能能是是增增大大c(C)，平平

14、衡衡时时B的的物物质质的的量量分数增大分数增大Dt3时时可可能能是是减减小小压压强强，平平衡衡不不移移动动；t4时时可可能能是是使使用用催催化化剂剂，c(B)不不变变本讲稿第二十九页，共四十二页答案答案D本讲稿第三十页，共四十二页解答图像问题的方法技巧解答图像问题的方法技巧(1)不不管管是是速速率率图图像像还还是是平平衡衡图图像像，都都要要搞搞清清纵纵、横横坐坐标标的的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。(2)三三步步分分析析法法：一一看看反反应应速速率率是是增增大大还还是是减减小小；二二看看v(正正)、v(逆逆)的相

15、对大小；三看化学平衡移动的方向。的相对大小；三看化学平衡移动的方向。(3)四四要要素素分分析析法法：看看曲曲线线的的起起点点；看看曲曲线线的的变变化化趋趋势势；看看曲线的转折点；看曲线的终点。曲线的转折点；看曲线的终点。本讲稿第三十一页，共四十二页本讲稿第三十二页，共四十二页解解析析随随着着温温度度的的升升高高，化化学学平平衡衡应应向向吸吸热热反反应应方方向向移移动动，即即向向逆逆反反应应方方向向移移动动，所所以以生生成成物物C的的体体积积分分数数减减小小，反反应应物物的的含量增大，反应物的转化率减小。含量增大，反应物的转化率减小。增增大大体体系系的的压压强强，由由于于反反应应的的两两边边都都

16、是是气气态态物物质质，所所以以正正反反应应和和逆逆反反应应的的速速率率都都增增大大。而而加加入入催催化化剂剂，只只能能加加快快反反应应速速率率，缩缩短短达达到到平平衡衡的的时时间间，不不能能使使平平衡衡移移动动，所所以以达达到到平平衡衡后后，各组分的浓度及体积分数应该不变。各组分的浓度及体积分数应该不变。答案答案A本讲稿第三十三页，共四十二页实验探究六外界因素对化学平衡移动的影响实验探究六外界因素对化学平衡移动的影响【实验目的实验目的】浓度、温度对化学平衡移动的影响浓度、温度对化学平衡移动的影响【实验仪器实验仪器】试管、胶头滴管、烧杯、装有试管、胶头滴管、烧杯、装有NO2气体的连通烧瓶气体的连

17、通烧瓶【实验药品实验药品】0005 molL1 FeCl3溶溶液液、饱饱和和FeCl3溶溶液液、0.01 molL1 KSCN溶液、溶液、1 molL1 KSCN溶液、溶液、0.01 molL1 NaOH溶液。溶液。本讲稿第三十四页，共四十二页BFeCl33KSCNFe(SCN)33KCl其其中中，A适适合合于于研研究究_对对平平衡衡的的影影响响，B适适合合于于研研究究_对对平衡的影响。平衡的影响。(填字母：填字母：a.浓浓度、度、b.温度、温度、c.压压强强)研研究究方方法法：采采用用控控制制其其他他因因素素不不变变，改改变变其其中中一一个个因因素素的方法，并的方法，并进进行行对对比比实验实

18、验。本讲稿第三十五页，共四十二页(3)单单一因素一因素对对化学平衡移化学平衡移动动影响的影响的实验实验研究：研究：浓浓度度实验原理Fe33SCNFe(SCN)3(红色)步骤1向盛有5 mL 0.005 molL1FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 molL1 KSCN溶液，将溶液分别置于两个试管中现象溶液显红色步骤2向其中一支试管滴加饱和FeCl3溶液4滴，振荡向另一支试管中滴加1 molL1 KSCN溶液4滴现象溶液红色加深溶液红色加深步骤3滴加0.01 molL1 NaOH溶液34滴现象实验结论本讲稿第三十六页，共四十二页温度温度本讲稿第三十七页，共四十二页解解析析(1)化化学学

19、平平衡衡状状态态的的本本质质是是正正、逆逆反反应应速速率率相相等等，是是反反应应混混合合物物中中各各组组分分的的含含量量保保持持不不变变。如如果果改改变变了了外外界界条条件件，使使正正、逆逆反反应应速速率率不不再再相相等等，平平衡衡就就发发生生了了移移动动。(2)反反应应A中中NO2为为红红棕棕色色，N2O4为为无无色色，非非常常容容易易借借助助颜颜色色的的变变化化来来研研究究温温度度以以及及压压强强对对平平衡衡的的影影响响；而而B为为溶溶液液中中进进行行的的反反应应，适适合合研研究浓度对平衡的影响。究浓度对平衡的影响。本讲稿第三十八页，共四十二页(3)加加入入浓浓FeCl3溶溶液液后后，平平

20、衡衡正正向向移移动动，使使Fe(SCN)3浓浓度度增增大大，红红色色加加深深；加加入入浓浓KSCN溶溶液液后后，平平衡衡同同样样向向正正反反应应方方向向移移动动，引引起起混混合合物物颜颜色色加加深深；加加入入NaOH固固体体后后，与与FeCl3反反应应，引引起起平平衡衡逆逆向向移移动动，颜颜色色变变浅浅。由由于于该该反反应应放放热热，放放入入热热水水中中的的球球内内由由于于平平衡衡逆逆向向移移动动，引引起起NO2浓浓度度增增大大，颜颜色色加加深深；反反之之，放放入入冷冷水水中中的的球球内内颜颜色色变变浅浅。(4)由由此此可可以以得得出出勒勒夏夏特特列列原理。原理。本讲稿第三十九页，共四十二页答答案案(1)v(正正)v(逆逆)(或或正正反反应应速速率率与与逆逆反反应应速速率率不不相相等等)(2)b、ca(3)本讲稿第四十页，共四十二页现象热水中混合气体颜色深；冰水中混合气体颜色浅结论混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向吸热反应方向移动；混合气体被冷却颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向放热反应方向移动本讲稿第四十一页，共四十二页单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练本讲稿第四十二页，共四十二页