第三节化学平衡

1、一、什么是可逆反应？一、什么是可逆反应？ 在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进既能向正反应方向进行行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应,叫叫做可逆反应做可逆反应. 注意：可逆反应总是注意：可逆反应总是不能进行到底不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的得到的总是反应物与生成物的混合物混合物NH3H2ONH3H2O程度程度 可逆反应可逆反应 不可逆不可逆 反应反应 学习学习探究区探究区减小减小 减小减小 减小减小 增大增大 增大增大 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 本课时栏目开关本课时栏目开关学习学习探究区探究区正反应正反应速率速率逆反应逆反

2、应速率速率相等相等时间时间速速率率化学平衡状态化学平衡状态本课时栏目开关本课时栏目开关学习学习探究区探究区相等相等 质量质量 浓度浓度 限度限度 可逆可逆 相等相等 动态动态 定值定值 改变改变 本课时栏目开关本课时栏目开关正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率相等相等时间时间速速率率这时，这时，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2反应反应生成的生成的CO、H2O的量，既各种反应物、生成的量，既各种反应物、生成物的浓度不再改变！物的浓度不再改变！ 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要持不变，达到动态平衡，这

3、就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态图中阴影部分面积表图中阴影部分面积表示什么？示什么？三、三、化学平衡状态化学平衡状态定义：定义：化学平衡状态化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆，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，反反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强强调调三三点点前提条件：可逆反应前提条件：可逆反应实质：正反应速率实质：正反应速率=逆反应速率逆反应速率标志：反应混合物中各组分的标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态浓度保持不变的状态四、化

4、学平衡状态的特征四、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(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。不变，各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。(1)逆逆：可：可逆反应逆反应【例】【例】 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气) 2C(气气)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

5、的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：重要题型：【例【例2】在一定温度下的定容容器中，当下列在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应A（s）+2B（g） C（g）+D（g）HV逆逆平衡向正反应方向移动。平衡向正反应方向移动。反应类型反应类型改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向正反应为气体物质正反应为气体物质的

6、量减少的反应的量减少的反应增大压强增大压强正向移动正向移动减小压强减小压强逆向移动逆向移动正反应为气体物质正反应为气体物质的量增加反应的量增加反应增大压强增大压强逆向移动逆向移动减小压强减小压强正向移动正向移动气体物质的量不变气体物质的量不变的反应的反应增大压强增大压强不移动不移动减小压强减小压强不移动不移动压强对化学平衡的影响：压强对化学平衡的影响：V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正增大压强增大压强速率速率-时间关系图：时间关系图：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d思考：思考：对于反应对于反

7、应 H2O+CO H2+CO2如果增大压强如果增大压强,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆t2要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起的改变而引起V V正正 V V逆逆。平衡移动的本质：平衡移动的本质：化学平衡为化学平衡为动态平衡动态平衡，条件改变造成，条件改变造成V V正正 V V逆逆平衡移动原理（勒沙特列原理）：平衡移动原理（勒沙特列原理）：如果改变影响平衡的条件（如浓度、如果改变影响平衡的条

8、件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能减压强、或温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。弱这种改变的方向移动。小结：小结：课堂练习课堂练习 已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加生成物的百分含量一定增加 生成物的产生成物的产量一定增加量一定增加 反应物的转化率一定增大反应物的转化率一定增大 反反应物浓度一定降低应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆正反应速率一定大于逆反应速率反应速率 使用了合适的催化剂使用了合适的催化剂 A

9、(B) (C) (D) B解读：勒夏特列原理解读：勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、以及参加反应的化学物质的量浓度），平衡以及参加反应的化学物质的量浓度），平衡将想着能够将想着能够减弱减弱这种改变的方向移动！这种改变的方向移动！平衡移动的本质：平衡移动的本质：化学平衡为动态平衡，外界条件改变造成：化学平衡为动态平衡，外界条件改变造成：V V正正 V V逆逆请用速率时间图解释下列平衡移动的情况请用速率时间图解释下列平衡移动的情况压强：压强：1、对于反应，在一定温度下、对于反应，在一定温度下 a、增大压强、增大压强 b、减小压强、减小压

10、强2、对于反应，在一定温度下、对于反应，在一定温度下 a、增大压强、增大压强 b、减小压强、减小压强3、对于反应，在一定温度下、对于反应，在一定温度下 a、增大压强、增大压强 b、减小压强、减小压强aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+daA(g)+bB(l) cC(g)+dD(g) a c+daA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g) b = c+d练习练习1.下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什么什么? 2NO(g) + O2(g) 2NO

11、2 (g) H2O(g) + C (s) CO(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) H2S(g) H2(g) + S(s)2.恒温下恒温下, 反应反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡达到平衡后后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时平衡时, X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大增大到到0.19mol/L, 下列判断正确的是下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A课堂练习课堂练习下列事实中不能用平衡移动原理解释的是下列事实中不能用平衡移

12、动原理解释的是 (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) 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) 硝酸工业生产中，使用过量空气以提硝酸工业生产中，使用过量空气以提高高NH3的利用率的利用率 (D) 在在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧溶液中，加入铁粉以防止氧化化D观察课本观察课本P28面表格：从中寻找规律？面表格：从中寻找规律？如果在表中加入一列，起始物质既有如果在表中加入一列，起始物质既有H2、I2也有也有HI，平衡常数是否还是相等？，平衡常数是否还是相等？对于可逆反应（如：对于可逆反应（如：aA+bB cC+dD）在）在某

13、温度某温度下达到的化学平衡状态下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度平衡体系中各物质的浓度满足满足下面关系：下面关系：)()()()(BcAcDcCcKbadcK值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。时该反应进行的程度（反应的限度）。（1）K值越大，反应程度增大，转化率越高；反值越大，反应程度增大，转化率越高；反之则转化率越低。之则转化率越低。（2）K值与浓度无关值与浓度无关，只随温度变化而变化，只随温度变化而变化Fe3O4(s) + 4CO(g) 高温高温3Fe(s) + 4CO2(g) 如：如：请大家写出下列

14、反应的化学平衡常数表达式请大家写出下列反应的化学平衡常数表达式三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题（1）必须指明）必须指明温度温度，反应必须达到平衡状态，反应必须达到平衡状态（2）平衡常数表示反应进行的程度，）平衡常数表示反应进行的程度，不表示不表示 反反应的快慢应的快慢，即速率大，即速率大，K值不一定大值不一定大（3）在进行）在进行K值的计算时，值的计算时，纯固体、纯液体纯固体、纯液体不不作考虑，表达式中不需表达作考虑，表达式中不需表达Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：)H(c)OH(cK2424一定温度下一定温度下（4

15、）在进行）在进行K值的计算时，值的计算时，稀溶液中的稀溶液中的H2O的浓的浓度可不表达度可不表达Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定温度下一定温度下（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H2)H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322某温度下某温度下1/2N2+3/2H2 NH3)H(c)N(c)NH( cK/22322133化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用课本例课本例1：通过浓度计算平衡常数；：通

16、过浓度计算平衡常数； 通过平衡常数计算浓度；通过平衡常数计算浓度；例例2：通过平衡常数计算转化率：通过平衡常数计算转化率利用利用K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态如某温度下，可逆反应如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常数为平衡常数为K，若某时刻时若某时刻时，反应物和生成物的，反应物和生成物的浓度关系如下：浓度关系如下：)B(c)A(c)D(c)C(cKnmqp KK ，V正正V逆，反应向正方向进行逆，反应向正方向进行KK ，V正正V逆，反应处于平衡状态逆，反应处于平衡状态KK ，V正正V逆，反应向逆方向进行逆，反应向逆方向

17、进行则：则：浓度商、化学平衡常数的应用浓度商、化学平衡常数的应用现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2 2SO3知知C(SO2)始始=0.4mol/L，C(O2)始始=1mol/L经测定该经测定该反应在该温度下的平衡常数反应在该温度下的平衡常数K19，试判断，试判断，当当SO2转化率为转化率为50时，该反应是否达到平衡状时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？态，若未达到，哪个方向进行？例题例题1K 19，未达到平衡，向正方向进行。，未达到平衡，向正方向进行。 思考：对于氯水中思考：对于氯水中Cl2与与H2O的反应，在一定外界的反应，在一定外界条