化学平衡状态特征课件

1、第十单元 化学反应速率和化学平衡（2）授课人：董 啸二、化学平衡1化学平衡状态： （1）定义：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，反应混合物中各组分的百分含量（或浓度）保持不变的状态。（2）化学平衡状态特征： 逆、等、动、定、变、大（3）标志： 反应混合物各组分的百分含量不变。（4）化学平衡状态的判断： 抓本质；看标志 V(正)、V(逆)不再随时间的变化而变化，同一物质消耗速率等于生成速率。 不同物质，一种物质代表v(正)，另一种物质代表 V(逆)，则二者之比等于化学方程式中的化学计量数之比。 体系中各组分的浓度、体积分数、物质的量分数、转化率保持不变。（4）化学平衡状态的判

2、断： 抓本质；看标志 对于反应前后气体体积不相等的可逆反应，达到平衡状态还有四个标志：总物质的量、平均相对分子质量、压强、密度不随时间变化。 对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2(g)=N2O4(g)。 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。注意： 以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志： a恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g) I2(g)H2(g)。 b全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g) I2(g)

3、H2(g)。 c全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考 2影响化学平衡的因素 定义： a对于一个化学平衡，如果影响化学平衡的一个条件发生改变，使正、逆反应速率不相等，原来的化学平衡被破坏，平衡混合物中各物质的百分含量（或浓度）也随之改变，在一段时间后建立一种新的化学平衡状态，这个过程叫做化学平衡的移动。 b可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。 分类： 正向移动：当外界条件改变，使正反应速率大于逆反应

4、速率，反应物减少，生成物增多，化学平衡正向移动。 逆向移动：当外界条件改变，使正反应速率小于逆反应速率，反应物增多，生成物减少，化学平衡逆向移动。判断方法： 正向移动：v正v逆，反应物减少，生成物增多，平衡正向移动； 逆向移动：v正v逆，反应物增多，生成物减少，平衡逆向移动。 平衡不移动：v正=v逆，反应物和生成物不变，平衡不移动。 (2) 影响化学平衡的因素 浓度： 在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可使化学平衡向正向移动；增大生成物的浓度或减少反应物的浓度，都可使化学平衡向逆向移动。压强： 在其它条件不变时，增大压强化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，化

5、学平衡向气体体积增大的方向移动。 反应前后气体体积不变的反应，改变压强化学平衡不移动。【特别说明】 由于压强改变只影响气体的体积，不影响固体和液体的体积，所以分析压强对化学平衡的影响时不考虑固体和液体。 例如，对于反应：2A(g)+B(g)=3C(S)+2D(g)，增大压强，平衡正移，减小压强，平衡逆移；对于反应：2A(g)+3B(?)=2C(g)+2D(g)，若增大压强平衡正移，说明B物质为气体，若增大压强平衡逆移，说明B物质为固体或液体。 若改变压强，体积改变，浓度改变，化学平衡移动，移动的结果是与压强改变后的浓度比较，不是与压强改变前的浓度比较。 例如，对于可逆反应：2A(g)+B(g)

6、=3C(?)+2D(g) ，在一个体积可变的密闭容器中，达到化学平衡时，B的浓度为2mol/L，若压强增大为原来的二倍，体积变为原来的一半，达到新平衡时B的浓度为3.6mol/L，说明C物质为固体或液体。温度： 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 催化剂： 【思考与交流】 使用催化剂对不能使化学平衡移动，那么使用催化剂有什么作用？ 结论：使用催化剂不能使化学平衡移动，但是能改变达到化学平衡所需时间。 (3)平衡移动原理(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)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 【注

7、意】 判断压强对化学平衡的影响时，应特别注意容器的体积是否可以变化和各物质的状态。知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考【思考与交流】 1、在体积不变的密闭容器中，对于可逆反应：2A(g)+B(g)=3C(g)+2D(g)达到平衡后，改变以下条件对化学平衡有何种影响： 如果增加A的浓度，A、B、C、D的浓度分别发生什么变化？ 如果减小B的浓度，A、B、C、D的浓度分别发生什么变化？ 如果增加C的浓度，A、B、C、D的浓度分别发生什么变化？ 如果减小D的浓度，A、B、C、D的浓度分别发生什么变化？ 增加A的浓度 减小B的浓度 增加C的浓度 减小D的浓度 2、

8、在体积可变的密闭容器中，对于可逆反应：2A(g) =B(g)达到平衡后，改变以下条件对化学平衡有何种影响： 如果增大压强，体积变为原来的一半，A和B的物质的量分别发生什么变化？ 如果减小压强，体积变为原来的二倍，A和B的物质的量分别发生什么变化？ 如果增大压强，体积变为原来的一半，A和B的物质的量浓度分别发生什么变化？ 如果减小压强，体积变为原来的二倍，A和B的物质的量浓度分别发生什么变化？增大压强，A和B的物质的量变化 减小压强，A和B的物质的量变化增大压强，A和B的浓度变化 减小压强，A和B的浓度变化 3、对于可逆反应：2A(g) =B(g) H0达到平衡后，改变以下条件对化学平衡有何种影

9、响： 如果升高温度，A和B的浓度分别发生什么变化？ 如果降低温度，A和B的浓度分别发生什么变化？升高温度， A和B的浓度变化 降低温度，A和B的浓度变化 4、若某溶液中发生的可逆反应：2A+B=3C+2D达到平衡后，将溶液稀释，对该反应的化学平衡有何影响？3、平衡常数（1）定义： 在一定温度下，当可逆反应达到平衡时，生成物的浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 （2）表达式： 对于任意反应:mA+nB=pC+qD其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平

10、衡常数可以表示为：【说 明】 平衡常数的大小不随反应物或生成物的浓度改变而改变，只随温度的改变而改变。 根据平衡常数K的定义和表达式可知，即使是同一反应，若反应方程式书写不同则K的表示方式也不同。 可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。 浓度指的是气体或溶液的浓度，对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数1，可以不写。（3）化学平衡常数的意义： 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。 在一定温度下，K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越大，反应进行的越完全；K值越小，反应进行的程度越小，反应物转化率越小，反应进行的越不完全。一般来说，当K105时，该反应就基本进行完全了，

11、转化率接近100。 判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)=pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系： Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。 QcK，反应处于平衡状态； 若QcK，反应将向正反应方向进行； QcK，反应将向逆反应方向进行。 利用值可判断反应的热效应： 若升高温度，值增大，平衡正移，则正反应为吸热反应； 若升高温度，平衡逆移，值减小，则正反应为放热反应；反之亦然。利用平衡常数进行简单计算和判断： a.对于可逆反应：mA(g)+ nB(g) pC(g)+

12、qD(g)，在一定的温度下，若增加A的浓度平衡正移，移动的结果是A的浓度比原浓度大。 b.在一定温度下，若已知平衡常数，可以通过计算确定唯一一个未知浓度物质的平衡浓度。知识梳理题型构建深度思考深 度 思 考4平衡移动影响的几种特殊情况 不要把正反应速率增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有正反应速率大于逆反应速率时，才使平衡向正反应方向移动。 4平衡移动影响的几种特殊情况 不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大某一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，则只会使另一种反应物的转化率提高，而自身的转化率降低。

13、当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的不随其量的增减而变化，故改变这些固体减液体的量，对平衡没影响。 由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡无影响。 对于反应前后气体分子数无变化的反应，压强的变化对其平衡也无影响。 恒容时，通入惰性气体，压强增大，但平衡不移动。 恒压时，通入惰性气体，压强虽不变，但体积必然增大，反应物和生成物的浓度同时减小，相当于减小压强，平衡向总体积增大的方向移动。 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 如某A+3B=2C的平衡体系中，c(A)=0.1 m

14、ol/L、c(B)=0.3 mol/L、c(C)=0.2 mol/L ，当浓度同时增大一倍时，即让c(A)=0.2 mol/L、c(B)=0.6mol/L、c(C)=0.4 mol/L ，此时相当于压强增大一倍，平衡向生成C的方向移动。 在恒容的容器中，当改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强改变，但判断平衡移动的方向时，应仍以浓度的影响去考虑。 因为压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，由于体积未变，故加入某一物质只改变自身的浓度，不改变其它物质的浓度。 对于反应3A+B2C+2D，达到平衡后C的浓度为1mol/L，若压强增大为原来的2倍，C的浓度变为原来的1.8mol/L，平

15、衡逆移；若压强减小为原来的0.5倍，C的浓度为0.8mol/L，则平衡正移。 通常可以利用平衡移动来判断反应是放热还是吸热，判断气体分子数的相对多少或未知物的状态。知识梳理题型构建D题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用题组一题组二12345678知识梳理题型构建A题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用题组一题组二12345678知识梳理题型构建A 题组二化学平衡状态标志的判断题组一题组二12345678知识梳理题型构建 题组一题组二12345678题组二化学平衡状态标志的判断知识梳理题型构建C 题组一题组二12345678题组二化学平衡状态标志的判断知识梳理题型构建B 题组一题组二12345

16、678题组二化学平衡状态标志的判断知识梳理题型构建解析不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。C 题组一题组二12345678题组二化学平衡状态标志的判断知识梳理题型构建8(2012山东理综，29改编)已知N2O4(g)2NO2(g)H0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。解析b项，对于一个特定反应，H固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；c项，随着反应的进行，N2O4分解速率逐渐降低。ad 题组一题组二12345678题组二化学平衡状态标志的判断知识梳理题型构建“两审”“两标志”突破化

17、学平衡状态标志的判断全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。1“两审”一审题干条件:二审反应特点：是恒温恒容还是恒温恒压；v正v逆0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。2“两标志”(1)本质标志(2)等价标志全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)。知识梳理题型构建c全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。 例如，2NO2(g)N2O4(g)。体系中

18、各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。注意以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：a恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。b全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。知识梳理题型构建题组一选取措施使化学平衡定向移动B 题组一题组二123456知识梳理题型构建正反应C不A逆反应D逆反应B题组一题组二123456题组一选取措施使化学平衡定向移动知识梳理题型构建题组一题组二123456题组一选取措施使化学平衡定向移动知识