第三节化学平衡

第三节化学平衡第1页，课件共64页，创作于2023年2月一、什么是可逆反应？在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。NH3＋H2ONH3·H2O特点：①相同条件、同时反应、②反应物与生成物共存例：思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡第2页，课件共64页，创作于2023年2月问题二、什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？

没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。第3页，课件共64页，创作于2023年2月即：溶解速率=结晶速率

达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的情况又怎样呢？此时产生了“度”（限度）—消耗量等于生成量，量上不再变化第4页，课件共64页，创作于2023年2月

在一定条件下，2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3？不能，因这是个可逆反应，而可逆反应是不能进行到底的。故此对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。第5页，课件共64页，创作于2023年2月开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0随着反应的进行c(CO2)、c(H2)逐渐增大进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化

在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2c(CO)、c(H2O)逐渐减小V正V逆第6页，课件共64页，创作于2023年2月且正反应速率=逆反应速率正反应速率逆反应速率相等时间速率这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，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，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态第7页，课件共64页，创作于2023年2月二、化学平衡状态：

1、定义：化学平衡状态，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，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强调三点前提条件：一定条件下的可逆反应实质：V正＝V逆≠0标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态第8页，课件共64页，创作于2023年2月2、化学平衡的特征①逆——可逆反应③等——V正＝V逆②动——动态平衡，反应没有停止V正＝V逆≠0④定——各组分的浓度不变，含量一定⑤变——条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡⑥同

条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。即平衡的建立与途径无关第9页，课件共64页，创作于2023年2月练习：1.可逆反应达到平衡的主要特征是（）A.反应停止了B.正、逆反应的速率均为零D.正、逆反应的速率相等C.正、逆反应还在进行D第10页，课件共64页，创作于2023年2月2.在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应下列不正确的是（）A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B.随着反应的进行，正反应的速率逐渐减少，最后为零C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变B第11页，课件共64页，创作于2023年2月3、判断反应达到平衡状态的标志（1）V正＝V逆（2）各组分的含量不变第12页，课件共64页，创作于2023年2月化学平衡到达的标志：以xA+yBzC为例，化学平衡到达的标志有：

V正=V逆；

VA·耗=VA·生

VA·耗:VC·耗=x:zVB·生:VC·生=y:zVA·耗:VB·生=x:y；各物质的百分含量保持不变。混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变；(x+y≠z即反应前后系数不等)

各物质的浓度不随时间的改变而改变；各物质的物质的量不随时间的改变而改变；各气体的体积不随时间的改变而改变；反应体系的颜色、温度不再变化。速率直接的间接的※VA·耗是指A物质的消耗速率,VB·生是指B物质的生成速率。第13页，课件共64页，创作于2023年2月

对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前后（反应过程中）是否发生变化。若是变的则可；否则，不行。（即“变”的不变则可）注意!第14页，课件共64页，创作于2023年2月平衡状态的判断混合物体系中各成分的含量1）各物质的物质的量或物质的量分数一定2）各物质的质量或各物质的质量分数一定3）各气体的体积或体积分数一定4）总体积、总压强、总物质的量一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡不一定平衡平衡第15页，课件共64页，创作于2023年2月平衡状态的判断正、逆反应速率的关系1）在单位时间内消耗了mmolA，同时生成了mmolA；2）在单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC；3）v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=

m∶n∶p∶q；4）在单位时间内生成了nmolB，同时消耗了qmolD。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)v正＝v逆

,平衡v正＝v逆

,平衡未达到平衡时也符合此关系均指v逆，不一定平衡（一正一负，符合系数）第16页，课件共64页，创作于2023年2月平衡状态的判断恒温、恒容时，压强：1）m+n≠p+q时，压强保持不变2）m+n＝p+q时，压强保持不变混合气体的平均相对分子质量（Mr）1）m+n≠p+q时，Mr一定2）m+n＝p+q时，Mr一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡不一定平衡不一定（“变”的不变）第17页，课件共64页，创作于2023年2月平衡状态的判断1）其它条件不变时，如体系的温度一定2）体系的颜色不再变化3）体系的密度一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡不一定平衡第18页，课件共64页，创作于2023年2月3.在一定条件下，可逆反应：2AB+3C，在下列四种状态时属于平衡状态的是()

正反应速率逆反应速率A.v(A)=2mol/(L·s)v(A)=2mol/(L·s)B.v(A)=2mol/(L·s)v(B)=1.5mol/(L·s)C.v(A)=2mol/(L·s)v(B)=2mol/(L·s)D.v(A)=60mol/(L·min)v(C)=1.5mol/(L·s)

AD第19页，课件共64页，创作于2023年2月4.可逆反应N2＋3H2

2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2)

B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)

D．v正(N2)＝3v逆(H2)C第20页，课件共64页，创作于2023年2月5.一定温度下，反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内反应nmolA的同时生成nmol的DC.容器内的总压强不随时间的变化而变化B.单位时间内生成2nmolC的同时生成nmol的BD.单位时间内生成nmolA的同时生成nmol的BBC第21页，课件共64页，创作于2023年2月6.反应：2SO2+O2SO3正反应是放热反应，达到平衡状态时，下列说法中正确的是（）A.容器内压强不随时间变化B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2：1：2C.SO2和O2不再化合成SO3D.使用催化剂V正、V逆都发生变化，但变化的倍数相等AD第22页，课件共64页，创作于2023年2月

7.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是()A、混合气体的压强B、混合气体的密度

C、气体的平均相对分子质量

D、气体的总物质的量

若A为气体，则选()BCACD若改为A(g)+B(g)C(g)+D(g)，则选()无第23页，课件共64页，创作于2023年2月小结1、化学平衡状态的定义前提条件实质标志2、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变、同3、达到平衡状态的标志（1）V正＝V逆（2）各组分的含量不变（一正一负，符合系数）（“变”的不变）第24页，课件共64页，创作于2023年2月第二课时第25页，课件共64页，创作于2023年2月【复习】化学平衡状态的定义：（化学反应的限度）一定条件下，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浓度保持不变的状态。化学平衡的特征：逆等动定变——可逆反应（或可逆过程）——V正=V逆(用同一物质浓度表示)——动态平衡。(V正=V逆≠0）——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）——条件改变，平衡发生改变第26页，课件共64页，创作于2023年2月强调在平衡状态时存在的（1）现象与本质：

V正=V逆是达到平衡状态的本质，各组成成分的含量不变为表面现象；（2）动与静：正反应和逆反应不断进行，而各组分的含量保持不变；（3）内因和外因：条件改变时，V正≠V逆，平衡被打破，外界条件一定时，V正=V逆，平衡建立。第27页，课件共64页，创作于2023年2月[课前练习]在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）①C生成的速率与C分解的速率相等；②单位时间内生成mmolA，同时生成3mmolB；③A、B、C的浓度不再变化；④A、B、C的分子数之比为1:3:2；⑤单位时间内生成3mmolB，同时生成2mmolC;⑥容器内的总压强不随时间变化

A、①③⑤⑥B、①②③⑤⑥

C、①⑤D、全部A第28页，课件共64页，创作于2023年2月（1）混合气体的颜色不再改变（）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）（3）混合气体的密度不变（）（4）混合气体的压强不变（）（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2（）

（6）O2气体的物质的量浓度不变（）在固定体积的的密闭容器中发生反应：

(红棕色）2NO22NO（无色）+O2该反应达到平衡的标志是：[课前练习]第29页，课件共64页，创作于2023年2月可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆≠0′′一定时间三、化学平衡的移动′′1、化学平衡移动的定义：研究对象本质原因第30页，课件共64页，创作于2023年2月平衡

v正=v逆改变

条件速率不变：平衡不移动速率改变程度相同（v正

=v逆）：

平衡不移动程度不同v正＞v逆，平衡向正反应方向移动v正＜v逆，平衡向逆反应方向移动2、化学平衡移动方向的判断：第31页，课件共64页，创作于2023年2月浓度【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率温度压强催化剂也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢？【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？第32页，课件共64页，创作于2023年2月滴加3~10滴浓硫酸滴加10~20滴NaOHCr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黄色）+2H+编号步骤K2Cr2O7溶液12滴加3～10滴浓H2SO4滴加10～20滴浓6mol/LNaOH溶液橙色加深溶液黄色加深结论：增加生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。3、影响化学平衡的条件（1）浓度对化学平衡的影响实验2～5分析过程：第33页，课件共64页，创作于2023年2月实验2～6Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3编号①②步骤1滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象结论1步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论2红色变深红色变深增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动产生红褐色沉淀，溶液红色变浅减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动（红色）向盛有4滴FeCl3溶液的试管中加入2滴KSCN溶液，溶液呈红色。分析过程：第34页，课件共64页，创作于2023年2月

在其他条件不变的情况下：增大反应物浓度或减小生成物浓度增大生成物浓度或减小反应物浓度化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动【结论】引起v正＞v逆引起v正＜v逆第35页，课件共64页，创作于2023年2月t2V’正=V’逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：增加任何一种反应物的浓度,V正>V逆，平衡向正反应方向移动【图像分析】第36页，课件共64页，创作于2023年2月t2V’正=V’逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ减小反应物浓度速率-时间关系图：当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?减少任何一种反应物的浓度,V正＜V逆，平衡向逆反应方向移动《学评》P50第37页，课件共64页，创作于2023年2月0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(逆)V’(正)V’(正)=V’(逆)增大生成物的浓度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)V’(逆)V’(正)=V’(逆)减小生成物的浓度平衡正向移动平衡逆向移动【图像分析】减小生成物浓度增大生成物浓度【图像分析】引起V正

>V逆引起V逆

>V正第38页，课件共64页，创作于2023年2月第39页，课件共64页，创作于2023年2月由以上四图可以得出结论：1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率2）改变浓度瞬间若v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动

若v(逆)>v(正)，平衡向逆反应方向移动3）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率应用：增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。第40页，课件共64页，创作于2023年2月思考：可逆反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？（）①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度改变条件后能使CO浓度有何变化?①③强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动第41页，课件共64页，创作于2023年2月三、温度对化学平衡的影响【探究实验3】p28页实验2－72NO2N2O4

(红棕色)(无色)△H=-56.9kJ/mol序号实验内容实验现象实验结论(平衡移动方向)温度变化混合气体颜色c(NO2)1将充有NO2的烧瓶放入冷水中2将充有NO2的烧瓶放入热水中红棕色变深红棕色变浅温度降低温度升高变大变小向逆反应方向即吸热方向移动向正反应方向即放热方向移动第42页，课件共64页，创作于2023年2月结论：升高温度，降低温度，平衡向吸热反应方向移动平衡向放热反应方向移动第43页，课件共64页，创作于2023年2月V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V’正=V’逆V’逆V’正升高温度（△H<0）速率-时间关系图：2NO2N2O4第44页，课件共64页，创作于2023年2月温度对化学平衡的影响(图像)升温升温降温降温第45页，课件共64页，创作于2023年2月A：升高温度，正反应速率和逆反应速率都增大，只是增大的程度不一样，平衡向吸热反应方向移动；B：降低温度，正反应速率和逆反应速率都减小，只是增大的程度不一样，

平衡向放热反应方向移动；第46页，课件共64页，创作于2023年2月练习1、对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)（正反应为放热反应），若升高温度，则能使（）

A、反应速率不变，Z的产量减少

B、反应速率增大，Z的产量减少

C、反应速率增大，Y的转化率降低

D、反应速率减少，Z的产量增大BC第47页，课件共64页，创作于2023年2月2、在容积不变的密闭容器中进行如下反应：H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g)

∆H>0，达到平衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的是（）

A、加入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，体系压强减少

B、加入少量C，正反应速率增大

C、降低温度，平衡向正反应方向移动

D、加入CO，H2浓度减小D练习第48页，课件共64页，创作于2023年2月（3）压强对化学平衡的影响：N2十3H22NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。实验数据：解释：说明：增大压强，正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正>V逆→平衡向正反应方向移动。压强(MPaH3%2.09.216.435.553.669.4第49页，课件共64页，创作于2023年2月①前提条件：②结论：反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d

对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。体积缩小：即气体化学计量数减少体积增大：即气体化学计量数增多说明:第50页，课件共64页，创作于2023年2月V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V’正增大压强③速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b

>c+d《学评》P51学生活动5第51页，课件共64页，创作于2023年2月aA(g)+bB(g)cC(g)图象观察第52页，课件共64页，创作于2023年2月思考：对于反应

H2O+COH2+CO2如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？高温催化剂速率-时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V’正=V’逆，平衡不移动。t2《学评》P51学生活动6第53页，课件共64页，创作于2023年2月练习1.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？移动的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)

④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

⑤H2S(g)H2(g)+S(s)正逆逆不移不移第54页，课件共64页，创作于2023年2月2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:（）A.a＞b+cB.a＜b+c

C.a＝b+cD.a＝b=c

A课本P326第55页，课件共64页，创作于2023年2月教学后记:

压强对化学反应速率的影响比较抽象,关键是要转换成浓度,学生不会转换,且不能理解为什么要这样,需要老师进一步想办法.第56页，课件共64页，创作于2023年2月（4）催化剂对化学平衡的影响：同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆催化剂对可逆反应的影响：第57页，课件共64页，创作于2023年2月平衡移动原理（勒沙特列原理）：改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。①此原理只适用于已达平衡的体系②平衡移动方向与条件改变方向相反。③移动的结果只能是减弱外界条件的该变量，但不能抵消。注意：第58页，课件共64页，创作于2023年