第二节化学平衡省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第二节化学平衡1/63用可逆符号表示，即使生成气体和沉淀也不打状态符号。

a、可逆反应中，反应物不能全部转化为产物；b、有两种速率，υ正、υ逆定义：表示方法：特点：可逆反应同一条件下，反应既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行反应。2/63一、化学平衡建立图象说明：

1、化学平衡状态定义：

在一定条件下可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中组成成份含量保持不变状态。3/633、判断化学反应是否到达平衡依据

（思维点拨48页小结）4、例题2、化学平衡状态特征：可用“等”“动”“定”“变”“同”五个字概括4/632、化学平衡状态特征：“等”“动”“定”“变”“同”“等”：υ正=υ逆，确切含义是：单位时间内某一反应物所消耗量恰好等于生成物又逆转化为该反应物量。即任一时刻同一物质生成速率和消耗速率相等。

“动”：υ正=υ逆≠0，是动态平衡，如溶解平衡。

5/63“变”：平衡是有条件，一旦外界条件发生改变，平衡就有可能被破坏直至建立新平衡为止。“同”：建立化学平衡与它路径无关（课本38页倒数第三自然段）。“定”：条件不变时候，反应混合物中各组成成份百分含量保持不变。

6/63判断化学平衡状态标志项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合体系中各组分含量各物质物质量或物质量分数一定各物质质量或质量分数一定各气体体积或体积分数一定总压强、总体积、总物质量一定平衡平衡平衡不一定平衡7/63项目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡正逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA同时生成了mmolA

在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nmolB同时消耗了qmolD(均指ひ逆)ひ(A)׃ひ(B)׃ひ(C)׃ひ(D)==m׃n׃p׃qひ正不一定等于ひ逆判断化学平衡状态标志平衡平衡不一定平衡不一定平衡8/63项目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡压强当m+n≠p+q时，总压力一定(其它条件一定)当m+n=p+q时，总压力一定(其它条件一定)混合气体平均相对分子质量(M)当m+n≠p+q时，M一定当m+n=p+q时，M一定判断化学平衡状态标志平衡不一定平衡平衡不一定平衡9/63项目注意化学反应特点是否平衡密度(ρ)C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)H2(g)+I2(g)2HI(g)(ρ一定)判断化学平衡状态方法标志不一定平衡不一定平衡不一定平衡10/63判断化学反应是否到达平衡依据（小结）

①

υ正=υ逆不再随时间改变而改变。②

体系中各组分浓度、体积分数、物质量分数、转化率等保持不变。③

对同一物质而言，断裂化学键物质量与形成化学键物质量相等。④

对有颜色物质参加或生成可逆反应，体系颜色不再随时间发生改变。11/63

⑤

对反应前后气体分子数不等可逆反应，压强、气体平均分子质量及反应体系总物质量不随时间发生改变。

但要注意，若反应前后气体分子数相等可逆反应，就不能再看压强、密度、气体平均分子质量或反应体系总物质量，因为它们从反应开始到结束一直是一个定值。12/63例题1、反应A2（g）+B2（g）2AB（g）在一定温度下，达平衡标志是（）CA、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、容器内总压强不随时间改变而改变C、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2D、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2E、A2、B2、AB分子数之比为1：1：213/632、以下说法中，能够证实反应N2+3H2

2NH3已达平衡是：（）A、1个键断裂同时有3个H—H键形成B、1个键断裂同时有3个H—H键断裂C、1个键断裂同时有6个N—H键断裂D、1个键断裂同时有6个N—H键形成NNA、C3、反应2SO2+O22SO3达平衡时，再向反应容器中充入含OO2，经过一段时间后，O存在于（）中。SO2、O2、SO3NNNNNN14/63二、化学平衡常数1、化学平衡常数表示式：

对于反应aA+bBcC+dD化学平衡常数表示式：注：以上浓度均指平衡时浓度，且以上物质不是固态和纯液态。15/634、例题3、影响原因：只与温度相关，与其它条件无关。所以说明K时需指明温度。

2、意义：K越大，说明反应进行程度越大，反应物转化率越大。16/63对于反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）有甲乙丙丁四人以不一样路径投入反应，已知开始浓度和平衡时浓度以下：800℃催化剂

C（CO）C（H2O）C（CO2）C（H2）

开始C（CO）C（H2O）C（CO2）C（H2）平衡甲乙丙丁0.010.0100000.020.010.0250.0300.00750.00750.010.03000.0050.0050.0050.0050.00670.00670.01330.00330.00210.02960.00790.00790.00250.02250.00750.0075依据以上数据，求K。17/63经过计算，以上四种情况，K≈1。应用：已知一个反应化学平衡常数可用来计算平衡时各物质浓度；化学平衡常数还能够帮助我们了解一些相关平衡移动问题。18/63三、相关化学平衡计算①反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度②生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度其中，各物质转化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。1、物质浓度改变关系：2、反应物转化率

转化率=19/633、产品产率产率=

4、在密闭容器中有气体参加可逆反应，计算时可能用到阿伏加德罗定律两个结论：恒温恒容时：P1/P2=n1/n2；恒温恒压时：V1/V2=n1/n220/635、计算模式：

aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）C始（mol/L）mn00C转（mol/L）axbxcxdxC平（mol/L）m-axn-bxcxdx6、例题：21/63

例题

（答案：50%；33.3%；1.33）1、恒温、恒压下，将N2和H2按体积比1：3混合充入一密闭容器中，发生以下反应N2+3H2

2NH3，达平衡时，测得气体体积为起始气体体积0.75倍，求：（1）平衡时N2转化率。（2）平衡时混合气体中NH3体积分数。（3）平衡时混合气体相对分子质量与起始气体相对分子质量之比。22/63（50%）

2、在5L密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：2A

（g）+B

（g）2C（g），达平衡时，在相同温度下，测得容器内混合气体压强是反应前5/6倍，则A转化率是？3、反应2A

（g）B

（g）+xC（g），在一定条件下到达平衡后，容器内压强增大了W%，A转化率也为W%，则x值为？（3）23/63四、化学平衡移动对一个可逆反应，到达化学平衡状态以后，反应条件(如温度、压强、浓度等)发生改变，平衡混合物里各组分浓度也就伴随改变而达到新平衡状态，这个过程叫做化学平衡移动。化学平衡移动根本原因：外界条件改变，引发ひ正、ひ逆发生改变，且：ひ正≠ひ逆≠0，造成化学平衡移动。24/63五、影响化学平衡移动原因1、浓度：在其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都可使化学平衡向正反应方向移动；反之化学平衡向逆反应方向移动。25/6326/632、压强：

对于反应前后气体总体积发生改变可逆反应，在其它条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积缩小方向移动；反之，化学平衡向气体体积增大方向移动。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)27/63压强对平衡影响，只考虑对参加反应气态物质影响。H2(g)+I2(g)2HI(g)28/633、温度：

在其它条件不变情况下，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。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H＜029/634、催化剂对化学平衡移动无影响，它使用能同等程度地改变正、逆反应速率（即反应速率改变但依然相等），能够改改变学反应到达平衡所需要时间。正催化剂能够加紧反应速率，缩短反应到达平衡所需要时间。t1t2t产物含量使用催化剂30/63勒夏特列原理：——化学平衡移动原理若改变影响平衡一个条件(浓度、压强、温度)，平衡就向能够减弱这种改变方向移动。31/63专题知识一：在气体混和物中充入惰性气体，对化学平衡移动影响

①恒温恒压：充入惰性气体，密闭容器体积体积增大，各组分浓度同等程度降低，其效果相当于减小平衡混和物压强，所以，平衡向反应气体体积增大方向移动。如对合成氨反应来说，则向逆反应方向移动。图象以下：

VV’逆

V’正

t32/63

②恒温恒容:充入惰性气体，似乎总压强增大了，但实际上容器体积不变，对平衡混和物各组成浓度不变，即原各气体分压不变，增大惰性气体分压与平衡体系无关，所以平衡不发生移动.图象以下：V正’＝V逆’V正

V逆

若可逆反应前后气态物质总物质量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动。

33/63主题知识二：等效平衡问题及解题思绪1、等效平衡含义

在一定条件(定温、定容或定温、定压)下，只是起始加入情况不一样同一可逆反应到达平衡后，任何相同组分分数(体积、物质量)均相同，这么化学平衡互称等效平衡。34/632、等效平衡分类⑴、定温、定容条件下等效平衡I类：

对于反应前后气体体积有改变可逆反应，在定T、V条件下，改变起始加入情况，只要按反应化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量相同，则两平衡等效。35/63Ⅱ类：

对于反应前后气体体积无改变可逆反应，在定T、V条件下，改变起始加入情况，只要按反应化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量成百分比，则两平衡等效。36/63⑵、定温、定压条件下等效平衡Ⅲ类：

对于可逆反应，在定T、P条件下，改变起始加入情况，只要按反应化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量成百分比，则两平衡等效。37/63例1.将装有1molHI容器密封并加热，部分HI分解成H2和I2（g）并到达化学平衡。此时I2（g）体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI后密封，加热到相同温度使之到达平衡，设此时I2体积分数为y%，则x与y关系为（）。

A.x>yB.x<y

C.x=yD.x>yC38/63例2:将2molSO2和2molSO3气体混合于固定体积密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3（气），平衡时SO3为nmol。相同温度下，分别按以下配比在相同体积密闭容器中加入起始物质，平衡时SO3物质量大于nmol是（）2molSO2+1molO2

B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3

D.3molSO2+1molO2+1molSO3CD39/63例3:在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积密闭容器里，发生以下反应：2SO2+O2

2SO3,当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入SO2、O2、SO3物质量。假如a、b、c取不一样数值，它们必须满足一定相互关系，才能确保到达平衡时，反应混合物中三种气体百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写以下空白：（1）若a=0,b=0,则c=----。（2）若a=0.5,则b=----和c=----。（3）a、b、c取值必须满足普通条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c,另一个只含b和c):---------------------.20.251.5a+c=22b+c=240/63反应到达平衡后，CA↑，B转化率可提升，但A转化率降低；CB↑，A转化率可提升，但B转化率降低。专题知识三:反应物转化率与浓度关系⑴对于各种物质参加反应(气、液态)同时按百分比增加A、B浓度，A、B转化率都增大。m+n>

p+qm+n<p+q同时按百分比增加A、B浓度，A、B转化率都减小。m+n=p+q同时按百分比增加A、B浓度，A、B转化率都不变。mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)41/63⑵对于分解反应，要视反应前后物质化学计量数而定。不论怎样改变反应物浓度，反应物转化率都不变。增加反应物浓度时，反应物转化率减小。m=n

+

pm<n

+pm>n+

pmA(g)

nB(g)+pC(g)例：2HI

(g)H2(g)+I2(g)例：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)增加反应物浓度时，反应物转化率增大。42/63专题知识四:

图象在化学平衡中应用43/63在化学平衡建立及移动过程中

相关量会随时间及条件改变而发生对应改变，能够用图象将其表示出来。44/63一、n–t图（物质量随时间改变图象）45/63

可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在一定条件下反应混合物中各组分浓度(mol·L-1)与时间t(min)改变曲线如图所表示，依据图示，回答(1)时间t1意义是

.(2)在时间0至t1间隔里，v（I2）=

.(3)此平衡状态下，H2转化率为

.

(1)到达平衡所用时间(2)(0.2/t1mol·L-1·min-1)(3)50%

例146/63二、v–t图

例2DV正V逆VtAV正V逆VtBV逆V正VtCV正V逆Vt例2：

A.增加反应浓度，平衡移动V-t曲线。B.增加生成物浓度，平衡移动V-t曲线。C.减小反应物浓度，平衡移动V-t曲线。D.减小生成物浓度，平衡移动V-t曲线。（正、逆反应速率随时间改变图象，其中还有改变条件改变）47/63例3：以下图线分别有哪些含义？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttA.升温时，正、逆反应速率均增大，但吸热反应方向速率增得更多，正反应为吸热反应；或气体反应时增压，正逆反应速率均增大，但气体体积大增大得更多，正反应为气体缩小反应。C与A正、逆相反。48/63例3：以下图线分别有哪些含义？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVttB.降温，正、逆反应速率均降低，但吸热反应方向速率降得更多，正反应为放热反应。或气体反应时减压，正逆反应速率均减小，但体积大减小得更多，正反应为气体体积增大反应。D与B正、逆相反。49/63例3：以下图线分别有哪些含义？tV正V逆AV逆V正BV正V逆CV逆V正DtVVVVtt说明：上述图线特点是正、逆反应速率同时发生改变，属于温度、压强对化学平衡影响特征。50/63例4：请画出压强、催化剂对化学平衡影响V-t曲线。CDBAVV小→V大→tV大→V正=V逆V小→VVtttVV正=V逆51/63三、x%–t图

x%（或用φ(C)表示）能够表示反应物、生成物在反应体系中物质量百分数（体积分数）、或表示反应物转化率等；t表示时间；

52/63在可逆反应：mA+nBpC+qD中，A百分含量与时间t关系曲线有以下A、B、C、D四种，其实际意义分别是

。tA%A%A%A%ttt0000ABCD例5：53/63答案：

A为由反应物向生成物转化并最终形成化学平衡过程；

B为由生成物向反应物转化并最终形成化学平衡过程；

C为先以逆反应为主，后发生化学平衡向正反应移动；

D则相反，先以正反应为主，后化学平衡向逆反应移动。54/63四、x%–T、P图

x%（或用φ(C)表示）能够表示反应物、生成物在平衡体系中物质量百分数（体积分数）、或表示反应物转化率等；T、P分别表示温度、压强。

55/63对于反应

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q由以下图象能分析得出什么结论？A%T0AA%P0BC%T0CD%P0D正反应是吸热反应m+n>p+q正反应是放热反应m+n<p+q56/63对于反应

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q由以下图象能分析得出什么结论？A%T0AA%P0BC%T0CD%P0D正反应是放热反应m+n<p+q正反应是吸热反应m+n>p+q57/63例6对于可逆反应2AB3(g)A2(g)＋3B2(g)（正反应中吸热反应），以下图像正确是（）υυ逆υ正温度A．AB3%100℃时间500℃B．AB3%时间1×106Pa1