2.2化学平衡课件【知识精讲精研】上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

一定条件下的可逆反应中，当v正=v逆时，c(反应物)和c(生成物)均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。1．化学平衡状态(1)含义1．化学平衡状态(2)特征逆等动定变——研究对象为可逆反应——v正=v逆≠0——正逆反应速率相等——平衡混合物中，各组分的百分含量保持一定——外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变例1.在一定温度下，将2molSO2和1molO2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)

ΔH＝－197kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是A.生成SO32mol B.SO2和SO3共2mol C.放出197kJ热量

D.含氧原子共8mol√1.直接依据

——根据速率关系2.间接依据——变量不变2．化学平衡状态的判断有正有逆，系数比例。同一个物质，消耗速率（量）等于生成速率（量）。不同物质，正逆反应速率，系数成比例。首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。

①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦

①②③④⑦①②③②④⑦3.化学平衡常数（1）概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。特点：符号：KK

的数值只与温度有关任意时刻，浓度商Q＝平衡状态时，K＝Q＝①在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，都为浓度商，而化学平衡常数，则是在一定温度下可逆反应达到平衡时的浓度商。②当Q＝K时，表明该反应已达到化学平衡状态。浓度商与平衡常数有什么区别？(2)表达式：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)3.化学平衡常数例3.(1)已知在600℃时，写出以下三个反应的平衡常数表达式：反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)K1＝_______反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)K2＝_______反应③：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

K3＝_____________(2)反应④2CO(g)＋2CuO(s)2CO2(g)＋2Cu(s)的平衡常数K4与K1的关系是__________。(3)反应③的K3与K1、K2的关系是________。归纳总结(1)K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。(2)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则：①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝

。4.化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K越大，反应进行的程度越大，转化率越大。

(3)判断可逆反应的热效应4.化学平衡常数的应用——“三段式”法c(初)/(mol·L－1)

Δc/(mol·L－1)

c(平)/(mol·L－1)

(1)巧设未知数：根据题目要求灵活设立(2)确定三个量：确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并列出三段式关键找到达平衡状态时的转化量和平衡量

x

c1－x

c1

c200mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

(3)解决问题：明确“始”“变”“平”三个量的具体数值，根据相应关系进行计算5.化学平衡常数的相关计算例4.一定温度下，将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)注入体积为1.0L的密闭反应器，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡后，测得SO3的平衡浓度为0.044mol·L－1。(1)计算SO2和O2的平衡转化率。(2)计算该温度下的平衡常数K。88%73%例5.我国科学家开发铜催化剂实现由N，N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称

DMF]制备三甲胺[N(CH3)3]：8(2)向体积相等的Ⅰ、Ⅱ两个恒容密闭容器中分别充入1molDMF(g)和2molH2(g)发生上述反应，其中一个容器中是绝热过程，另一个容器中是恒温过程。反应体系中压强随时间变化关系如图所示。①容器Ⅰ中为________(填“绝热”或“恒温”)过程。判断的依据是_________________________________________。②在容器Ⅱ中，0～12min内H2分压变化速率为________kPa·min－1。③n点时反应的平衡常数Kp＝________(kPa)－1。(提示：用分压代替相应物质的平衡浓度计算的平衡常数为Kp，分压等于总压×物质的量分数)绝热容器Ⅰ中的压强比容器Ⅱ中的压强大10.5625A一定条件下，化学反应速率与反应物浓度之间存在一定的函数关系，但这种关系只有通过实验测得。对于基元反应aA+bB=cC

v=k

ca(A)

cb(B)

其中k称为速率常数；它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。6.反应速率方程适用范围：①基元反应②对于非基元反应，其速率方程的浓度的次方与反应方程的计量数无确定关系，需要由实验测得。例：在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时的速率提出了浓度与反应速率的关系式：

v=k

c(H2O2)

c(HI)6.反应速率方程对于一般的化学反应:mA+nB=pC+qD，通过实验可以确定其反应速率与反应物浓度之间的关系：v=k

cx(A)

cy(B)

这个方程被称为化学反应速率方程。①式中c(A),c(B)分别为反应物A和B的浓度②x,y可以是正整数、零、分数、负数。

一个化学反应的浓度跟速率的关系式由实验测得，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。总结：

c(H2)/(mol·L-1)c(Br2)/(mol·L-1)c(HBr)/(mol·L-1)反应速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1x4vAB对于基元反应aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)平衡常数K＝=

7.速率常数与化学平衡常数的关系v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝。例9.T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)

ΔH<0。实验测得：v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，v逆＝v(NO2)消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：时间/s012345n(NO)/mol10.60.40.20.20.2n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2160(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则T2______(填“>”“<”或“＝”)T1。>8.影响化学平衡的因素浓度压强温度外界条件改变后，化学平衡就一定移动吗？②υ正＞υ逆：平衡向正反应方向移动③υ正＜υ逆：平衡向逆反应方向移动①υ正＝υ逆：平衡不移动如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，该结论就是勒夏特列原理。其他条件不变时：减小反应物的浓度，平衡向逆反应（反应物浓度增大）方向移动；增大反应物的浓度，平衡向正反应（反应物浓度减小）方向移动。浓度问题1：根据浓度对化学平衡的影响，请以时间为横坐标，化学反应速率为纵坐标，画出反应物浓度增大或减小对化学平衡移动影响的v-t图像。

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆增大反应物浓度v(逆)v(正)v'正＝v'逆减小反应物浓度问题2：画出生成物浓度增大或减小对化学平衡移动影响的v-t图像。

v(逆)

v(正)v'正＝v'逆增大生成物浓度v(正)v(逆)v'正＝v'逆减小生成物浓度在其他条件不变的情况下：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。温度问题3：根据温度对化学平衡的影响，画出温度的变化对化学平衡移动影响的v-t图像。正反应是吸热反应

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆升高温度v(逆)v(正)v'正＝v'逆降低温度v正＝v逆问题3：根据温度对化学平衡的影响，画出温度的变化对化学平衡移动影响的v-t图像。正反应是吸热反应

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆升高温度v(逆)v(正)v'正＝v'逆降低温度v正＝v逆问题5：对于可mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，请画出不同情况下压强对化学平衡移动影响的v-t图像。①m+n>p+q

v(正)

v(逆