化学平衡状态及化学平衡

1、化学平衡状态及化学平衡移动 化学平衡状态，就是化学平衡状态，就是在在一定条件一定条件下下可逆反应里，当可逆反应里，当正反应正反应 速率速率与与逆反应速率逆反应速率相等相等时，反应混合物中各组成成分的浓度时，反应混合物中各组成成分的浓度(百分含量百分含量保持）保持）不变不变的状态。的状态。1、定义：、定义：强强调调四四点点条件：一定条件（温度、浓度与压强）条件：一定条件（温度、浓度与压强）本质：正反应速率本质：正反应速率=逆反应速率逆反应速率现象：各组分百分含量现象：各组分百分含量(或质量或质量)、浓度、浓度（或体积分数）等保持不变（或体积分数）等保持不变 对象：可逆反应对象：可逆反应一、化学平

2、衡状态的概念与特征2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等：正反应速率等：正反应速率=逆反应速率逆反应速率0(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量一定。各组分的百分含量一定。(5)变：条件变化，化学平衡状态将被破坏变：条件变化，化学平衡状态将被破坏,直直到到在新的条件下建立新的平衡。在新的条件下建立新的平衡。(1)逆：研究对象可逆反应。逆：研究对象可逆反应。 化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断( (化学平衡的标志化学平衡的标志) )：以以mA(g)+nB

3、(g) pC(g)+qD(gmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) )为例为例速率关系：速率关系：V V正正V V逆逆各物质的百分含量保持不变：混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变（非等体积反应混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变（非等体积反应) )各物质的浓度不随时间的改变而改变各物质的浓度不随时间的改变而改变混合气平均相对分子质量不随时间的改变而改变混合气平均相对分子质量不随时间的改变而改变混合气体的密度不随时间的改变而改变混合气体的密度不随时间的改变而改变反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变直接因素直接因

4、素：间接因素间接因素：应用：化学平衡的判断应用：化学平衡的判断【例例】能够说明能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已反应在密闭容器中已达到平衡状态的是达到平衡状态的是 ：容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等 容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2t min内生成内生成1mol NH3同时消耗同时消耗0.5mol N2t min内，生成内，生成1mol N2同时消耗同时消耗3mol H2 某时间内断裂某时间内断裂3mol H-H键的同时，断裂键的同时，断裂6mol N-H键键容器内质量不随

5、时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内密度不再发生变化容器内的平均相对分子质量不再发生变化容器内的平均相对分子质量不再发生变化考点考点4:化学平衡的移动化学平衡的移动一、影响化学平衡移动的条件：一、影响化学平衡移动的条件：化学平衡移动本质：化学平衡移动本质：V V正正V V逆逆改变外界条件改变外界条件T T、P P、C CV V正正V V逆逆一定时一定时间间V V正正V V逆逆 研究对象：是已经建立平衡状态的体系。研究对象：是已经建立平衡状态的体系。移动原因：化学平衡为动态平衡，外界条件的改变能引起

6、速率的移动原因：化学平衡为动态平衡，外界条件的改变能引起速率的相应相应 变化。变化。移动标志：各组成成分的百分含量发生了变化移动标志：各组成成分的百分含量发生了变化移动方向：移动方向：V V正正V V逆逆V V正正V V逆逆V V正正V V逆逆原平衡原平衡向右移动向右移动不移动不移动向左移动向左移动定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。化化 学学 平平 衡衡规律：规律：在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，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，

7、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，平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动。图解：图解：V V正正 V V逆逆 V Vt tV V逆逆 V V正正 V Vt tV V正正 V V逆逆 V Vt tV V逆逆 V V正正 V Vt t1 1、浓度对化学平衡的影响：、浓度对化学平衡的影响：化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动注意：注意：改变浓度一般通过改变该物质的物质的量来实现，但是改变该物质的物改变浓度一般通过改变该物质的物质的量来实现，但是改变该物质的物质的量不一定改变浓度。质的量不一定改变浓度。对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。对于离子反应

8、，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。对于溶液之间的反应，加入另一种溶液时，要考虑稀释作用对反应速率对于溶液之间的反应，加入另一种溶液时，要考虑稀释作用对反应速率及化学平衡的影响。及化学平衡的影响。对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。在生产上，往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法，使在生产上，往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分的利用。成本较高的原料得到充分的利

9、用。2 2、压强的影响、压强的影响( (气体气体) )：规律：规律：在其他条件不变时，增大压强，平衡向在其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。气体体积增大的方向移动。化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动改变压强的方式：改变压强的方式： 改变体积改变体积 体积不变时体积不变时 加入气体加入气体判断压强引起平衡移动的思路：判断压强引起平衡移动的思路：v压强如何改变压强如何改变?压强变化是否引起体积变化？压强变化是否引起体积变化？v若体积变化则浓度发生改变若体积变化则浓度发生改变v浓度改变则引起速率

10、的变化浓度改变则引起速率的变化v速率变化后，若导致速率变化后，若导致V正正 V逆逆时平衡移动时平衡移动 若若V正正 = V逆逆时，则平衡不移动时，则平衡不移动化化 学学 平平 衡衡3 3、温度对化学平衡的影响：、温度对化学平衡的影响：规律：在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热规律：在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。V V放放 V V吸吸 V Vt tV V放放 V V吸吸 V Vt t图解：图解：化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动化化 学学 平平 衡衡4 4、催化剂：、催化剂：说明：说明：使用催化剂可同

11、等程度地改变正、逆反应的速率，因而使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应的速率，因而 不能影响平衡状态，但能改变达平衡所需要的时间。不能影响平衡状态，但能改变达平衡所需要的时间。V Vt tV V正正 V V逆逆 图解：图解：化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动小结：小结：条件的改变条件的改变平衡移动方向平衡移动方向 新平衡建立时新平衡建立时具具体体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增大体系压强增大体系压强减小体系压强减小体系压强升高温度升高温度降低温度降低温度正反应方向移正反应方向移逆反应方向移逆反应方向移体积缩小方移体积缩小方移体积扩大方移体积扩大方移向吸热方向移向

12、吸热方向移向放热方向移向放热方向移向阻止这个改向阻止这个改变的方向移动变的方向移动反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度增大反应物浓度增大体系压强减小体系压强减小体系压强增大体系压强增大体系温度减小体系温度减小体系温度增大体系温度增大减弱这种改变减弱这种改变规规律律改变一个条件改变一个条件化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动平衡移动原理平衡移动原理 ( (即：勒夏特列原理即：勒夏特列原理) ) 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向等），平衡就向能够减弱能够减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。由于外界条件的变化，引

13、起正反应速率和逆反应由于外界条件的变化，引起正反应速率和逆反应速率的相应改变而造成的。速率的相应改变而造成的。1 1、定义：、定义：2 2、原因：、原因：3、理解、理解如何理解如何理解“减弱这种改变减弱这种改变”？和抵消有何不同？和抵消有何不同？化化 学学 平平 衡衡 的的 移移 动动注意：注意：是是“减弱减弱”这种改变，不是这种改变，不是“消除消除”这种改变这种改变只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析）具体分析）勒沙特列原理适用于任何勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系动态平衡体系（如：溶解平衡、电（如：溶解平衡、电离

14、平衡等），离平衡等），未平衡状态未平衡状态不能用此来分析不能用此来分析平衡移动的结果是平衡移动的结果是减弱减弱改变改变,什么叫减弱什么叫减弱？例：一定条件下，反应例：一定条件下，反应4NH3(g)+5O2 (g) 4NO(g)+6H2O(g)在一容器中在一容器中达平衡状态，压强为达平衡状态，压强为P0，其它条件不，其它条件不变，将容器体积缩小为原来的一半，变，将容器体积缩小为原来的一半，达平衡时压强为达平衡时压强为P1，则，则P0、P1、2P0的关系为：的关系为：_。结论：结论：分析化学平衡移动的一般思路分析化学平衡移动的一般思路思维模型思维模型外界条件对反应物转化率的影响外界条件对反应物转化

15、率的影响2、浓度变化：、浓度变化： mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 1、温度、压强变化：、温度、压强变化：若使平衡向正反应方向移动，反应物转化率一定增大。若使平衡向正反应方向移动，反应物转化率一定增大。（1）反应物不只一种，）反应物不只一种，（2）反应物只有一种，）反应物只有一种，若只增加若只增加A的量，的量，A转化率减小，转化率减小，B转化率增大。转化率增大。若按原比例同倍数增加若按原比例同倍数增加A、B的量：的量： mA(g) pC(g) + qD(g) 若增加若增加A的量，相当于加压，的量，相当于加压，A转化率与气体系数有关。转化率与气体系数有关。若若m+np+q

16、，A转化率增大转化率增大若若m+n=p+q，A转化率不变转化率不变若若m+np B平衡向正反应方向移动了平衡向正反应方向移动了C物质物质B的转化率减小了的转化率减小了 D物质物质C的质量分数增加了的质量分数增加了C3、 在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g)；H = 373.2 KJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的的转化率，采取的正确措施是转化率，采取的正确措施是A加催化剂同时升高温度加催化剂同时升高温度 B加催化剂同时增大压强加催化剂同

17、时增大压强C升高温度同时充入升高温度同时充入N2 D降低温度同时增大压强降低温度同时增大压强B等效平衡等效平衡 两次平衡时两次平衡时各组分百分量、各组分百分量、c相同相同，n同比例变化同比例变化投投料料一边倒一边倒换换算成相同物质表算成相同物质表示时示时等比例等比例恒温恒压恒温恒压两次平衡时两次平衡时各组分百分量相同，各组分百分量相同，n、c同比例变化同比例变化投投料一边倒换料一边倒换算成相同物质表算成相同物质表示时示时等比例等比例恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)两次平衡时两次平衡时各组分百分量、各组分百分量、n、c均均相同相同投投料料一一边倒边倒换换算成相同物质表算成相同物质表示时示时量相同量相同恒温恒容恒温恒容(n(g)0)结果结果等效条件等效条件条件条件 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 全等平衡全等平衡等比平衡等比平衡等比平衡等比平衡注意：注意：解答图像题思路解答图像题思路讨论讨论1 1：下列图象中，不能表示可逆反应下列图象中，不能表示可逆反应 A2 (g) + 3B2 (g) 2AB3 (g) （正反应放热）平衡体系的是（正反应放热）平衡体系的是（ ）v正正v逆逆vTaA2 T100atm10atm1atmAB3% P400 500 600 A2% t100 200 ABCDD讨论讨论2：现有反应现有反应A2+B2 2AB；在