第三节化学平衡.ppt

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1、第三节第三节 化学平衡化学平衡(第一课时)(第一课时)第二章第二章 化学反应速率化学反应速率 和化学平衡和化学平衡 问题问题: :什么是饱和溶液?什么是饱和溶液? 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?过程完全停止了吗? 没有!没有!硫酸铜晶体硫酸铜晶体饱和硫酸铜溶液饱和硫酸铜溶液固体固体溶质溶质溶液中溶液中的溶质的溶质溶解溶解结晶结晶1.1.可逆反应可逆反应 在在相同条件下,相同条件下,既能向正反应方向进行,既能向正反应方向进行,同时,同时,又能向逆反应方向进行的化学反应,又能向逆反应方向进行的化学反应,叫做可逆反应。叫做可逆反应。2.2.可逆反应的特点:可逆反应的特点:

2、 同一条件、同时反应、方向对立同一条件、同时反应、方向对立 不可能完全转化不可能完全转化一、可逆反应和不可逆反应一、可逆反应和不可逆反应 思考:思考:在一定条件下,在一定条件下,2mol SO2mol SO2 2与与1mol 1mol O O2 2反应能否得到反应能否得到2mol SO2mol SO3 3?1 1、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应;两个方向进行的反应;2 2、可逆反应不能进行到底,因而对于任何一、可逆反应不能进行到底,因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。的问

3、题。2、反应过程中:反应物浓度、反应过程中:反应物浓度,正反,正反应速率应速率 ,生成物浓度生成物浓度,逆反,逆反应速率应速率分析:分析:在在反应反应CO+H2O CO2+H2中,将中,将0.01 mol CO和和0.01 mol H2O (g)通入通入1L密闭容器中,反应一段密闭容器中,反应一段时间后,各物质浓度不变。时间后,各物质浓度不变。1、反应刚开始时:、反应刚开始时: 反应物浓度反应物浓度,正反应速率,正反应速率 ,生成物生成物浓度为浓度为,逆反应速率为,逆反应速率为。最大最大最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐逐渐减小减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间后,必然出现、一定时

4、间后,必然出现V正反应速率正反应速率V逆反应速率逆反应速率 4、某某时刻后,时刻后, v正正 v逆逆 ,即正反应消耗的反即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等,反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化应物和生成物的浓度不再发生变化 化学平衡化学平衡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二、化学平衡二、化学平衡1 1、化学平衡状态:化学平衡状态:强强调调三三点点对象对象:可逆反应可逆反应实质:实质:正反应速率正反应速率= =逆反应速率逆反应速率标志:标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态

5、的状态概念:概念:一定的条件下的一定的条件下的可逆反应,可逆反应,当正反应速率当正反应速率等于逆反应速率,化学反应进行到最大限度,反应等于逆反应速率,化学反应进行到最大限度,反应物和生成物的物和生成物的浓度不再发生改变的状态浓度不再发生改变的状态,叫化学平叫化学平衡状态,简称衡状态,简称化学平衡。化学平衡。化学平衡的特征:化学平衡的特征:逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变逆:逆:研究的对象是可逆反应。研究的对象是可逆反应。动:动:化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,但化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,但正反应和逆反应并未停止,是一个动态平衡。正反应和逆反应并未停止,是一个动态平衡。等:

6、等:达到化学平衡时,达到化学平衡时,v v正正 v v逆逆0 0定:定:反应混合物各组分的浓度保持一定。反应混合物各组分的浓度保持一定。变:变:化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,变为不平衡,并在新条件下建衡就会被破坏,变为不平衡,并在新条件下建立新的平衡。立新的平衡。【思考思考】反应条件改变是如何影响化学平衡?反应条件改变是如何影响化学平衡?一定条件下一定条件下的化学平衡的化学平衡v正正 v逆逆,反应混合物反应混合物中各组分的中各组分的含量恒定含量恒定条件改变条件改变反应速率改变,反应速率改变,且变化量不同且变化量不同非平衡状态非平衡

7、状态平衡被破坏平衡被破坏 v正正 v逆逆,反,反应混合物中应混合物中各组分的含各组分的含量不断变化量不断变化一定时间后一定时间后新条件下的新条件下的新化学平衡新化学平衡v正正 v逆逆,反应混合物反应混合物中各组分的中各组分的含量恒定含量恒定平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态化学平衡的移动化学平衡的移动定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。叫做化学平衡的移动。化学平衡移动方向的判断:化学平衡移动方向的判断:a.a.若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆: 平衡正向移动平衡正向移动b.b.若外界条件

8、变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆: 平衡逆向移动平衡逆向移动c.c.若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆: 平衡不移动平衡不移动化学平衡移动:化学平衡移动:例题例题1:以反应:以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为为例,达到平衡的标志为:例,达到平衡的标志为: A的消耗速率与的消耗速率与A的生成速率的生成速率A的消耗速率与的消耗速率与C的的速率之比等于速率之比等于B的的生成速率与生成速率与C的的速率之比等于速率之比等于A的生成速率与的生成速率与B的的速率之比等于速率之比等于相等相等消耗消耗m :p生成生成n :p消耗消耗m :n异边同向,同边异向,比例计量异边同向,

9、同边异向,比例计量 例题例题2 2:下列方法中可以证明:下列方法中可以证明2HI(g) H2HI(g) H2 2(g)(g)I I2 2(g)(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是_单位时间内生成单位时间内生成n n mol H mol H2 2的同时生成的同时生成n n mol mol HIHI一个一个H-HH-H键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个H-IH-I键断裂键断裂百分组成百分组成 HI%HI%I I2 2% %反应速率反应速率(H(H2 2) )(I(I2 2) )(HI(HI) )时时c(HIc(HI) ):c(Hc(H2 2) ):c(Ic(I2 2) )2 2 :1 1 :1

10、 1时时温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时容器内压强不再变化温度和体积一定时容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再化变温度和压强一定时,混合气体的密度不再化变讨论:讨论:在上述的说法中能说明在上述的说法中能说明 2NO 2NO2 2 N N2 2O O4 4达到平衡状态的是达到平衡状态的是_。第三节第三节 化学平衡化学平衡(第二课时)(第二课时)浓浓

11、度度【回忆回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?哪些?化学反应速率化学反应速率温温 度度压强压强催化剂催化剂【思考思考】如何通过改变条件来打破旧平衡?如何通过改变条件来打破旧平衡?可通过改变影响反应速率的条件来打破原有可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡,建立新平衡。平衡,建立新平衡。浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响现象分析现象分析: Cr2O72- + H2O 2CrO42-+2H+ 橙色橙色 黄色黄色滴加滴加310滴浓滴浓H2SO4滴加滴加1020滴滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液增大增大c(H+)橙色加深橙色加深C(Cr2O

12、72-)增大增大平衡逆向移动平衡逆向移动平衡破坏平衡破坏减小减小c(H+)黄色加深黄色加深C(CrO42-)增大增大平衡破坏平衡破坏平衡正向移动平衡正向移动结论结论: :增大生成物的浓度增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动结论结论: :减小生成物的浓度减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动溶液橙色加深溶液橙色加深溶液黄色加深溶液黄色加深现象及分析现象及分析滴加饱和滴加饱和FeCl3溶液溶液滴滴1mol/L KSCN溶液溶液滴加滴加NaOH溶液溶液现象现象Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3增大增大c(Fe3+)增大增大c(SCN-)红色加深红色加深C

13、Fe(SCN)3)增大增大平衡破坏平衡破坏平衡正向移动平衡正向移动【结论结论】增大反应物的浓度增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动减小减小c(Fe3+)红色变浅红色变浅CFe(SCN)3)减小减小平衡破坏平衡破坏平衡逆向移动平衡逆向移动【结论结论】减小反应物的浓度减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3红色加深红色加深红色加深红色加深有红褐色沉淀生成,有红褐色沉淀生成,溶液红色变浅溶液红色变浅实验探究实验探究( (P27实验实验26) )规律规律: :在其他条件不变时在其他条件不变时, ,增大反应物浓度或减增大反应物浓度

14、或减小生成物的浓度小生成物的浓度, ,化学平衡向正反应方向移动化学平衡向正反应方向移动; ;减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。向逆反应方向移动。你能用速率的图像来解释上述的变化你能用速率的图像来解释上述的变化规律吗?规律吗?浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响影响反应平衡的条件影响反应平衡的条件增大反应物浓度增大反应物浓度vtV正V逆V逆VV正正VV逆逆V正正平衡平衡正向正向移动移动V正=V逆减小生成物浓度减小生成物浓度V正vtV逆V逆V正=V逆平衡平衡正向正向移动移动VV正正VV逆逆V正增大生成物浓度增大生成物浓度V逆vtV

15、正V逆V正V正=V逆平衡平衡逆向逆向移动移动VV逆逆VV正正减小反应物浓度减小反应物浓度V逆vtV逆V正V正=V逆平衡平衡逆向逆向移动移动VV逆逆VV正正V正由以上四图可以得出结论:由以上四图可以得出结论:1 1)改变反应物浓度)改变反应物浓度瞬间,瞬间,只能改变正反应速率只能改变正反应速率 改变生成物浓度改变生成物浓度瞬间,瞬间,只能改变逆反应速率只能改变逆反应速率2 2)改变浓度)改变浓度瞬间,瞬间, 若若v(v(正正)v()v(逆逆) ),平衡向正反应方向移动,平衡向正反应方向移动 若若v(v(逆逆)v()v(正正) ),平衡向逆反应方向移动,平衡向逆反应方向移动3 3)新旧平衡速率比较

16、:新旧平衡速率比较: 增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率增大浓度,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减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率注意:注意:改变浓度一般通过改变物质的量来实现,但改变改变浓度一般通过改变物质的量来实现,但改变固体物质和纯液体的量,不影响平衡。固体物质和纯液体的量,不影响平衡。对于离子反应,只能改变实际参加反应的离子的对于离子反应,只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。浓度才能改变平衡。对于一般的可逆反应(有两种反应物),增大一对于一般的可逆反应(有两种反应物),增大一种反应物的浓度,会提高另一种反应物的转化率,种反应物的浓度,会提高另一种

17、反应物的转化率,而本身的转化率降低。而本身的转化率降低。在生产上,往往采用增大容易取得或成本较低的在生产上,往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分的利用。利用。2SO2 + O2 2SO31、已知在氨水中存在下列平衡:、已知在氨水中存在下列平衡:NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH- (1)向氨水中加入向氨水中加入MgCl2固体,平衡向固体,平衡向_移动,移动, OH-浓度浓度 ,NH4+浓度浓度 。(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向向氨水中加入浓盐酸,平衡向 移动,移动, 此时溶液中浓度减小的粒子

18、有此时溶液中浓度减小的粒子有 。(3)向氨水中加入少量向氨水中加入少量NaOH固体,平衡向固体,平衡向 .移动,此时发生的现象是移动,此时发生的现象是 。正反应方向正反应方向减小减小增大增大正反应方向正反应方向OHOH- -、NHNH3 3H H2 2O O、NHNH3 3逆反应方向逆反应方向有气体放出有气体放出可逆反应可逆反应H H2 2O(g) + C(s) O(g) + C(s) CO(gCO(g) + H) + H2 2(g)(g)在一定在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?移动?COCO的浓度有何变化?的浓度有何变化?

19、增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H H2 2浓度浓度平衡正向移动,平衡正向移动,CO浓度增大浓度增大平衡不移动,平衡不移动,CO浓度不变浓度不变平衡逆向移动,平衡逆向移动,CO浓度减小浓度减小小结:增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不小结:增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能改变速率,所以能改变速率,所以V V( (正正) )仍等于仍等于V V( (逆逆) ),平衡不移动。,平衡不移动。 温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响实验探究实验探究(实验实验27)2NO2(气气) N2O4(气气) H=-56.9kJ/mol(红棕色红棕色)(无色无色)NO

20、NO2 2浓度增大浓度增大 NONO2 2浓度减小浓度减小 混合物受热时颜色(混合物受热时颜色( )混合物遇冷时颜色(混合物遇冷时颜色( )现象分析:现象分析:加深加深变浅变浅平衡向吸热反应方向移动平衡向吸热反应方向移动平衡向放热反应方向移动平衡向放热反应方向移动1 1、反应体系混和物受热时,速率均(、反应体系混和物受热时,速率均( ),),但但 ,故平衡向,故平衡向 方向移动;方向移动;2 2、反应体系混和物遇冷时,速率均(、反应体系混和物遇冷时,速率均( ),),但但 ,故平衡向,故平衡向 方向移动;方向移动;增大增大(吸吸) (放放)吸热反应吸热反应减小减小(吸吸) p B、A 的转化率

21、降低的转化率降低C、平衡向正反应方向移动、平衡向正反应方向移动 D、C的体积分数增加的体积分数增加 B B 不不移动移动逆向逆向移动移动6、向平衡体系中、向平衡体系中3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) 恒容时,充入恒容时,充入Ne ,则平衡则平衡_; 恒压时,充入恒压时,充入Ne ,则平衡则平衡_。 加入(正)催化剂能同等程度的加加入(正)催化剂能同等程度的加快反应速率,所以平衡不移动,但能缩快反应速率,所以平衡不移动,但能缩短达到平衡的时间。短达到平衡的时间。规律:规律:催化剂对于化学平衡的影响催化剂对于化学平衡的影响请用请用v-tv-t图来表示催化剂对化学平衡的影响图来表示催

22、化剂对化学平衡的影响加入正催化剂加入正催化剂v vt tV V正正V V逆逆VV正正=V=V逆逆加入负催化剂加入负催化剂v vt tV V正正V V逆逆VV正正=V=V逆逆条件的改变条件的改变平衡移动方向平衡移动方向新平衡建立时新平衡建立时具具体体增大反应物浓度增大反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强增大体系压强减小体系压强减小体系压强升高温度升高温度降低温度降低温度向正反应方向移动向正反应方向移动向逆反应方向移动向逆反应方向移动向体积缩小方向移动向体积缩小方向移动向体积增大方向移动向体积增大方向移动向吸热方向移动向吸热方向移动向放热方向移动向放热方向移动向向减弱减弱这种改变这种

23、改变的方向移动的方向移动反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度增大反应物浓度增大体系压强减小体系压强减小体系压强增大体系压强增大体系温度减小体系温度减小体系温度增大体系温度增大减弱减弱这种改变这种改变规规律律改变一个条件改变一个条件【总结总结】改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件时平衡移动的方向催化剂对化学平衡无影响,能缩短平衡到达的时间。催化剂对化学平衡无影响,能缩短平衡到达的时间。内容:内容:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够压强或温度等),平衡就向能够减弱减弱这种改变的方这种改变的方向移动。向移动。适用范围适用范围:适

24、用于任何动态平衡体系。适用于任何动态平衡体系。适用条件适用条件:一个影响化学平衡的外界条件。一个影响化学平衡的外界条件。平衡移动的结果平衡移动的结果:“减弱减弱”外界条件的影响,外界条件的影响, 而不能消除外界条件的影响。而不能消除外界条件的影响。勒夏特列原理勒夏特列原理( (平衡移动原理平衡移动原理) )注意事项:注意事项:7、对任何一个平衡体系,采取下列措施一定引起平、对任何一个平衡体系,采取下列措施一定引起平衡移动的是(衡移动的是( )A、加入一种反应物加入一种反应物 B、增加体系的压强、增加体系的压强C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂C 8、可逆反应可逆反应2XY Z(

25、g)(正反应为放热反应正反应为放热反应)达到平衡。升高温度后混合气体的平均相对分子质量达到平衡。升高温度后混合气体的平均相对分子质量减小,则下列情况正确的是(减小,则下列情况正确的是( )AX和和Y可能都是固体可能都是固体BX和和Y一定都是气体一定都是气体CX和和Y可能都是气体可能都是气体DX和和Y至少有一种为气体至少有一种为气体CDA.正正增大、增大、逆逆减少减少B.正正、逆逆均不变均不变D.平衡向右移动平衡向右移动E.正正、逆逆均增大均增大C.平衡不发生移动平衡不发生移动 9、某一温度下,在一带有活塞的体积可变的密闭容、某一温度下,在一带有活塞的体积可变的密闭容器中,可逆反应:器中,可逆反

26、应:N2+3H2 2NH3达到平衡,若向达到平衡,若向活塞施加一定的压力,使容器体积减小,则下列叙述活塞施加一定的压力,使容器体积减小,则下列叙述正确的是正确的是( ) ;若保持该容器的体积不变,向该平;若保持该容器的体积不变,向该平衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是( )BCDE10、下列不能用勒夏特列原理解释的是、下列不能用勒夏特列原理解释的是( )棕红色棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅加压后颜色先变深后变浅 Fe(SCN)3溶液中加入固体溶液中加入固体KSCN后颜色变深后颜色变深 氯水宜保存在低温、避光条件下氯水宜保存在低温、避光条件下 SO2催化

27、氧化成催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气的反应,往往加入过量的空气 打开易拉罐有大量气泡冒出打开易拉罐有大量气泡冒出 加催化剂加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气第三节第三节 化学平衡化学平衡(第三课时)(第三课时)v阅读课本阅读课本P28-29P28-29,分析课本,分析课本P29P29表格有关数据,你能得出表格有关数据,你能得出什么结论呢?什么结论呢?1 1、定义:、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。

28、这个常数就是该反应的化学值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)平衡常数(简称平衡常数)2 2、表达式:、表达式:三三.化学平衡常数化学平衡常数对于反应:对于反应:mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) K 3、使用平衡常数应注意的几个问题:、使用平衡常数应注意的几个问题:(2)在平衡常数表达式中:水在平衡常数表达式中:水(l)的浓度、固体物质的的浓度、固体物质的浓度不写浓度不写(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如:例如:N2+3H2 2NH3的的K1值值 与与1/2N2+3/2H2 NH3的的K2值不一样值不一样

29、(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。浓度无关。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)K1 = K222NH3 N2+3H2 的的K3呢?呢?v2、已知在已知在448时,反应时,反应H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常的平衡常数数K1为为49,则该温度下反应,则该温度下反应2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡的平衡常数常数K2为为_;v 反应反应 1/2H2(g) 1/2 I2(g) HI(g)的平衡常数的

30、平衡常数K3为为_。v1、请大家写出下列方程式的平衡常数、请大家写出下列方程式的平衡常数K表达方式表达方式 C(s)2H2(g) CH4(g) N2(g)O2(g) 2NO(g)3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g) NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)【课堂练习】 K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率转化率也越大。反之,说明转化率就越小。也越大。反之,说明转化率就越小。定量的衡量化学反应进行的程度定量的衡量化学反应进行的程度:一般当一般当K105时,该反应进行得基本完全。时,该反应进行得基本完全。 判断可逆反应

31、是否达到平衡及反应向何方向进行判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,反应物对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:的浓度和生成物的浓度有如下关系:叫该反应的浓度商叫该反应的浓度商化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) Qc (1)QCK ,反应向正方向进行,反应向正方向进行(2)QCK ,反应处于平衡状态,反应处于平衡状态(3)QCK ,反应向逆方向进行,反应向逆方向进行【课堂练习课堂练习3 3】已知已知2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) (g) 2SO2SO3

32、 3(g) (g) 在在T T温度下的平衡常数温度下的平衡常数K K2020,在,在T T温度温度下某密闭容器中进行该反应。当反应进行到一下某密闭容器中进行该反应。当反应进行到一段时间后,段时间后,c c(SO(SO2 2) ) 0.4 0.4 molLmolL1 1,c c(O(O2 2) ) 1 1 molLmolL1 1, c c(SO(SO3 3) ) 2molL2molL1 1,请问这个时,请问这个时候该反应是否处于平衡状态呢?如果不是,平候该反应是否处于平衡状态呢?如果不是,平衡向哪个方向进行呢?衡向哪个方向进行呢?判断反应的热效应判断反应的热效应()若升高温度,值增大,则正反应为

33、吸热反应()若升高温度,值增大,则正反应为吸热反应()若升高温度,值减小,则正反应为放热反应()若升高温度,值减小,则正反应为放热反应【课堂练习课堂练习4】高温下,某反应达平衡,平衡常数高温下,某反应达平衡,平衡常数K= 恒容时,温度升高,恒容时,温度升高,H2浓度浓度减小。下列说法正确的是(减小。下列说法正确的是( )A该反应的焓变为正值该反应的焓变为正值B恒温恒容下,增大压强,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小浓度一定减小C升高温度,逆反应速率减小升高温度,逆反应速率减小D该反应化学方程式为该反应化学方程式为CO+HCO+H2 2O COO CO2 2+H+H2 2()()()()cc

34、cc222COH OCOHA1、已知一氧化碳与水蒸气的反应为、已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO + H2O(g) CO2 + H2催化剂催化剂高温高温在在427时的平衡常数是时的平衡常数是9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。2、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已知已知C(SO2)始始=0.4mol/L,C(O2)始始=1mol/L经测定该反应在该温经测定该反应在该温度下的

35、平衡常数度下的平衡常数K19,试判断,试判断,(1)当)当SO2转化率为转化率为50时,该反应是否达到平衡状态,若未时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,向哪个方向进行?达到,向哪个方向进行?(2)达平衡状态时,)达平衡状态时, SO2的转化率应为多少?的转化率应为多少?(5) K(5) K值大小标志反应能达到的最大限度值大小标志反应能达到的最大限度, , K K值大,反应完全。值大,反应完全。返 回播 放 课堂小结:课堂小结:(1) (1) 平衡是有条件的、动态的。平衡是有条件的、动态的。(2) K(2) K不随起始浓度大而变。不随起始浓度大而变。(3) K(3) K与温度有关。与温度有关。

36、(4) K(4) K与方程式写法有关。与方程式写法有关。第三节第三节 化学平衡化学平衡(第四课时)(第四课时)一、建立条件:一、建立条件:1、一定条件下、一定条件下2、可逆反应、可逆反应3、正反应速率等于逆反应速率、正反应速率等于逆反应速率4、各组分的浓度保持不变、各组分的浓度保持不变二、建立途径:二、建立途径: 1、先加入反应物,从正反应方向开始。、先加入反应物,从正反应方向开始。 2、先加入生成物,从逆反应方向开始。、先加入生成物,从逆反应方向开始。 3、同时加入反应物和生成物,从正逆两个方向、同时加入反应物和生成物,从正逆两个方向同时开始。同时开始。化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立例

37、:例: 2SO2+ O2 2SO3起始起始C(mol/L) 2 1 0平衡平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 2SO2+ O2 2SO3 0 0 2 0.8 0.4 1.2以上两个平衡,有什么异同?以上两个平衡,有什么异同?1、定义:在定义:在一定条件一定条件下,对于下,对于同一同一可逆反应可逆反应,若起若起始加入的各物质的量始加入的各物质的量不同,不同,但达到化学平衡时,但达到化学平衡时,同种同种物质的百分含量(物质的百分含量(V%、n%、m%等)均相同等)均相同,这样,这样的化学平衡称为的化学平衡称为“等效平衡等效平衡”。四、等效平衡四、等效平衡 将已知物质的量一边倒后与原平衡加

38、入的物质的量将已知物质的量一边倒后与原平衡加入的物质的量相比较,相比较,若物质的量若物质的量“相当相当”,则为等效平衡。则为等效平衡。2、等效平衡的解法等效平衡的解法 一边倒法一边倒法同同T、同、同V或同或同T、同、同P【思考思考】你知道等效平衡建立的途径有哪些方式吗?你知道等效平衡建立的途径有哪些方式吗? 如何判断等效平衡?如何判断等效平衡?2mol SO2 1mol O2开始开始2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2SO2 + O2 2SO3 SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态T、V不不变变2mol SO2 1mol O2开始开始2mo

39、l SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3?2SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态相当于开始加相当于开始加入入1molSO2、0.5molO2和和1molSO32SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%

40、平衡状态平衡状态2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态相当于开始加入相当于开始加入0.5molSO2、0.25molO2和和1.5molSO32SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态相当于开始加入相当于开始加入0.25molSO2、0.125molO2、1.75molSO32SO2 + O2 2SO3 3、等效平衡的分类等效平衡的分类恒温、恒容时恒温、恒容时

41、,只要反应物和生成物的,只要反应物和生成物的初始量相当(一边倒后初始量相当(一边倒后各物质的各物质的起始量起始量完完全一样)则为等效平衡。全一样)则为等效平衡。【特征特征】平衡时各组分平衡时各组分n n、c c 、百分含量、百分含量均相同。均相同。例例1、在一定温度下,将、在一定温度下,将2mol N2和和6mol H2充入充入固定容积的密闭容器中,发生固定容积的密闭容器中,发生N2(g)3H2(g) 2NH3(g),达到化学平衡后,若保持温度不变,达到化学平衡后,若保持温度不变,令令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的的物质的量,重物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平新

42、建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空衡相同,填空 、若、若a=0,b=0,则,则c= 、若、若a=1, c =2,则,则 b = 、若、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含(用两个式子表示,一个只含a和和c,一个只含一个只含b和和c 、 4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6例例2、在一个固定容积的密闭容器中,加入在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和和1molB,发生发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ,达到化学平衡时,达到化学平衡时,C的浓度为的浓度为w mol/L。若保持温度容积不变,改变起

43、始物质的用量,达若保持温度容积不变,改变起始物质的用量,达到平衡后,到平衡后,C的浓度仍为的浓度仍为 w mol/L的是:的是: A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD例例3、有一可逆反应、有一可逆反应:2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g), 若按下列两种配比在同温同体若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应积的密闭容器中进行反应: 1)0.8molA,1.2molB,1.2molC,2.4molD 2)1.4molA,2.1molB,0.6molC,1.2

44、molD达到平衡后达到平衡后,C的质量分数相等的质量分数相等,则方程式中则方程式中X的值的值 ( )A.1 B.2 C.3 D.4BH2(g)+I2 (g) 2HI(g) I2 1mol H2 1mol HI 0mol 同一平衡同一平衡 状态状态平衡状态平衡状态T、V不不变变 I2 0mol H2 0mol HI 2mol I2 2mol H2 2mol HI 0mol I2 0mol H2 0mol HI 4mol 四种情况中四种情况中达到平衡后,达到平衡后,I2、H2、HI的组成的组成百分比是一定相百分比是一定相同的。同的。恒温、恒容时,恒温、恒容时,反应前后气体体积不变反应前后气体体积不

45、变的可逆反应,只要反应物和生成物的初始的可逆反应,只要反应物和生成物的初始量相当(量相当(一边倒后各物质的起始量之比相一边倒后各物质的起始量之比相等)等),则二平衡等效。,则二平衡等效。【特征特征】平衡时平衡时各组分百分量相同,各组分百分量相同,n n、c c等比值相同。等比值相同。例例4、对于对于H H2 2+I+I2 2(g g) 2HI2HI,在恒温、,在恒温、恒容下,按下列不同量反应等效的恒容下,按下列不同量反应等效的有有 。编号编号 H2I2HI1 起始物质的量起始物质的量1402 起始物质的量起始物质的量01.513 起始物质的量起始物质的量1124 起始物质的量起始物质的量0.1

46、0.11.85 起始物质的量起始物质的量00a1、23、4、5例例5、在固定体积的密闭容器内,加入、在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、1mol B,发生反应:,发生反应:A(g) +B(g) 2C(g)达达 到平衡时,到平衡时,C的质量分数为的质量分数为W。在相同。在相同(T、V)条条件下,按下列情况充入物质达到平衡时件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量的质量分数仍为分数仍为W的是的是A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2

47、 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2mol SO3开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2SO2 + O2 2SO3 T、P不变不变SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态4mol SO2 2mol O2 开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态相当于开始加入相当于开始加入1molSO2、0.5molO22SO2 + O2 2SO3 T、P不变不变恒温、恒压时,恒温、恒压时,改变起始加入量,只要改变起始加入量,只要反应物

48、和生成物的初始量相当(反应物和生成物的初始量相当(一边倒后一边倒后各物质的起始量之比相等)各物质的起始量之比相等),则二平衡等,则二平衡等效。效。【特征特征】平衡时平衡时各组分百分量、各组分百分量、c c相同,相同,n n等比值相同。等比值相同。例例6、温度压强不变时,将温度压强不变时,将1molN2和和4molH2充充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中,发入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中,发生生N2(g)3H2(g) 2NH3(g),达到化学平达到化学平衡后生成衡后生成a mol的的NH3,在相同温度和压强下,在相同温度和压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变,填表:保持平衡时各组分的

49、体积分数不变,填表: 已已知知 编号编号起始物质的量(起始物质的量(mol)平衡时平衡时NH3的量的量 molN2H2NH3140a1.56010.5a m n(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a例例7、在一定温度下,把、在一定温度下,把1 mol CO和和2 mol H2O通入一个密闭容器中,发生如下反应:通入一个密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g),一定一定时间后达到平衡,此时,时间后达到平衡,此时,CO的含量为的含量为p%,若维持温度不变,改变起始加入物质的物若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时质的量,平衡时CO的

50、含量仍为的含量仍为p%的是(的是() A.1molCO 、2molH B. 0.2molCO 、0.2molH 、0.8molCO 、 1.8molH2O C.1molCO、1molH2O D.1molCO 、1molH 、1molH2OBD例例8、将、将2mol SO2气体和气体和2mol SO3气体混合于固气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。达到平衡时。达到平衡时SO3为为n mol。在相同温度下,分别按下列配比。在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时在相同

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