化學平衡第一課時

第二章化學反應速率和化學平衡第三節(jié)化學平衡（第一課時）05二月2023濃度、壓強、溫度、催化劑影響化學反應速率的四大因素此外還有光、超聲波、激光、放射性、電磁波、反應物的顆粒的大小、擴散速率、溶劑效應等也影響了反應速率。復習一、什么是可逆反應？在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應.NH3＋H2ONH3·H2O注意：可逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物二、什么是飽和溶液？在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？

沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開蔗糖表面擴散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。即：溶解速率=結(jié)晶速率

達到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動態(tài)平衡那么，可逆反應的情況又怎樣呢？開始時c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大c(CO2)、c(H2)逐漸增大進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速率和逆反應速率的大小不再變化在容積為1L的密閉容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2c(CO)、c(H2O)逐漸減小且正反應速率=逆反應速率正反應速率逆反應速率相等時間速率這時，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應生成的CO、H2O的量，反應仍在進行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念—化學平衡狀態(tài)三、化學平衡狀態(tài)定義：化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強調(diào)三點前提條件：可逆反應實質(zhì)：同一物質(zhì)v正=v逆標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)不是相等四、化學平衡狀態(tài)的特征(3)動：動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）(2)等：同一物質(zhì)正反應速率=逆反應速率(4)定：反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(1)逆：可逆反應①速率：v正=v逆（即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率）②各成分的含量保持不變直接以xA(g)+yB(g)zC(g)為例，分析化學反應達到平衡狀態(tài)的標志：③混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的延長而改變(x+y≠z)④各物質(zhì)的物質(zhì)的量，物質(zhì)的量濃度不隨時間的延長而改變間接【例１】在一定溫度下,可逆反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)達到平衡的標志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)？重要題型：【例2】下列說法中可以充分說明反應:P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（）反應容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.

P和S的生成速率相等C.

反應容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.

反應容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B【例3】下列說法可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態(tài)的是()ACA.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成注意（1）對于反應前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應（如2SO2+O22SO3）來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達到平衡。（2）對于反應前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應：（如H2+I2(g)2HI），不能用此標志判斷平衡是否到達，因為在此反應過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。（3）對于不同類型的可逆反應，某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在平衡到達前（反應過程中）是否發(fā)生變化。若是則可；否則，不行。第二章化學反應速率和化學平衡第三節(jié)化學平衡（第二課時----平衡移動）05二月2023（復習回憶）化學平衡狀態(tài)的特征(1)逆：可逆反應(2)動：動態(tài)平衡(3)等：正反應速率=逆反應速率(4)定：反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定?！獭套儾⒍ǎ嚎雌湓诜磻^程中變不變，如果是變化的，則當其一定就是達到平衡狀態(tài)的標志．

【練習一】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應:A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC——【練習二】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧(A

)(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡?？梢姡瘜W平衡只有在一定的條件下才能保持。當外界條件改變，舊的化學平衡將被破壞，并建立起新的平衡狀態(tài)?？赡娣磻信f化學平衡的破壞、新化學平衡的建立過程叫做化學平衡的移動?；瘜W平衡移動的概念:研究對象：已建立平衡狀態(tài)的體系平衡移動的標志：1、反應混合物中各組分的濃度發(fā)生改變2、V正≠V逆一、濃度對化學平衡的影響：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化鐵)增加Fe3+或SCN-的濃度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動，故紅色加深。t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ增大反應物濃度速率-時間關(guān)系圖：原因分析:增加反應物的濃度,V正>V逆，平衡向正反應方向移動；當減小反應物的濃度時,化學平衡將怎樣移動?并畫出速率-時間關(guān)系圖．討論:1.結(jié)論：在其它條件不變的情況下，增加反應物的濃度(或減少生成物的濃度)，平衡向正反應方向移動；反之，增加生成物的濃度(或減少反應物的濃度)，平衡向逆反應方向移動。增大成本較低的反應物的濃度，提高成本較高的原料的轉(zhuǎn)化率。一、濃度對化學平衡的影響：2.意義：思考：

1、在二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的過程中，應該怎樣通過改變濃度的方法來提高該反應的程度？

2、可逆反應H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)在一定條件下達平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO濃度有何變化?①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度增加氧氣的濃度①③3、濃度對化學平衡移動的幾個注意點①對平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，其濃度可看作一個常數(shù)，增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響V正、V逆的大小，所以化學平衡不移動。②只要是增大濃度，不論增大的是反應物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。③反應物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。二、壓強對化學平衡的影響：N2十3H22NH3NH3%隨著壓強的增大而增大，即平衡向正反應的方向移動。實驗數(shù)據(jù)：解釋：說明：增大壓強,正逆反應速率均增大，但增大倍數(shù)不一樣，平衡向著體積縮小的方向移動加壓→體積縮小→濃度增大→正反應速率增大逆反應速率增大→V正>V逆→平衡向正反應方向移動。壓強(MPaH3%2.09.216.435.553.669.41.前提條件：2.結(jié)論：反應體系中有氣體參加且反應前后總體積發(fā)生改變。

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d

對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的化學反應，在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。體積縮?。杭礆怏w分子數(shù)目減少體積增大：即氣體分子數(shù)目增多說明:V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正增大壓強3.速率-時間關(guān)系圖：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d思考：對于反應

H2O+COH2+CO2如果增大壓強,反應速率是否改變,平衡是否移動？高溫催化劑速率-時間關(guān)系圖：V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大壓強,正逆反應速率均增大，但增大倍數(shù)一樣，V’正=V’逆，平衡不移動。t2練習1.下列反應達到化學平衡時，增大壓強，平衡是否移動？向哪個方向移動？移動的根本原因是什么?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)2.恒溫下,反應aX(g)bY(g)+cZ(g)達到平衡后,把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時,X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:

A.a＞b+cB.a＜b+c

C.a＝b+cD.a＝b=c

A第二章化學反應速率和化學平衡第三節(jié)化學平衡（第三課時----平衡移動）05二月2023復習回憶１、濃度對化學平衡的影響？２、壓強對化學平衡的影響？三、溫度對化學平衡的影響：2NO2N2O4

?H

=－

57KJ（紅棕色）（無色）

在其它條件不變的情況下，升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動。降低溫度,平衡向放熱反應方向移動。1.結(jié)論:2.原因分析:在其它條件不變的情況下,升高溫度,不管是吸熱反應還是放熱反應,反應速率都增大,但吸熱反應增大的倍數(shù)大于放熱反應增大的倍數(shù),故平衡向吸熱反應的方向移動.V正=V逆V正V逆t1

t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高溫度（正反應是放熱反應）3.速率-時間關(guān)系圖：2NO2N2O4四、催化劑對化學平衡的影響：同等程度改變化學反應速率，V’正=V’逆，只改變反應到達平衡所需要的時間，而不影響化學平衡的移動。V（molL-1S-1）V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆催化劑對可逆反應的影響：可見，要引起化學平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起V正≠

V逆。平衡移動的本質(zhì)：化學平衡為動態(tài)平衡，條件改變造成V正≠

V逆平衡移動原理（勒沙特列原理）：如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。課堂練習下列事實中不能用平衡移動原理解釋的是(A)密閉、低溫是存放氨水的必要條件(B)實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣(C)硝酸工業(yè)生產(chǎn)中，使用過量空氣以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入鐵粉以防止氧化D課堂練習已建立化學平衡的某可逆反應，當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時，下列有關(guān)敘述正確的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增加③反應物的轉(zhuǎn)化率一定增大④反應物濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥使用了合適的催化劑

A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥B再見05二月2023第二章化學反應速率和化學平衡第三節(jié)化學平衡（第四課時----化學平衡常數(shù)）復習回憶平衡移動原理（勒沙特列原理）？如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。課堂練習在高溫下，反應2HBr(g)H2(g)+Br2(g)（正反應吸熱）達到平衡，要使混氣顏色加深，可采取的方法是A．減壓 B．縮小體積C．升溫 D．增大H2濃度B、C密閉容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反應達到平衡，經(jīng)測定增大壓強P時，A的轉(zhuǎn)化率隨P而變化的曲線如下圖。則：(1)增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率____平衡向

移動，達到平衡后，混合物中C的濃度________。(2)上述化學方程式中的系數(shù)m、n、p的正確關(guān)系是

，(3)當降低溫度時，C的濃度減小，正反應是____熱反應。增大m+n>p增大吸A的轉(zhuǎn)化率P正反應方向閱讀課本：Ｐ31表格，你能得出什么結(jié)論？結(jié)論：一定溫度下，對于已達平衡的反應體系中，生成物以它的化學計量數(shù)為乘冪的濃度之積除以反應物以它的化學計量數(shù)為乘冪的濃度之積是個常數(shù)一、化學平衡常數(shù)定義：這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù)濃度的單位為mol·L-1∴K的單位為(mol·L-1)n；二、平衡常數(shù)的數(shù)學表達式及單位：對于一般的可逆反應mA+nBpC+qD

{c(C)}p{c(D)}q

{c(A)}m{c(B)}n

K=1、如果反應中有固體和純液體參加，它們的濃度不應寫在平衡關(guān)系式中，因為它們的濃度是固定不變的，化學平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=[CO]/([CO2][H2])三、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則例

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

K1=1.601051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)

K2=3.87102

K1

K2

，

K1=K222、同一化學反應，可以用不同的化學反應式來表示，每個化學方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應的平衡常數(shù)。3、多重平衡規(guī)則

若干方程式相加(減)，則總反應的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商)例1:2NO(g)+O2(g)2NO2

K1

2NO2(g)N2O4

K2

2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2

例2:

C(s)+CO2(g)2CO(g)K

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2

K=K1/K2⒈平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應進行的程度，估計反應的可能性。因為平衡狀態(tài)是反應進行的最大限度。如：N2(g)+O2(g)2NO(g)Kc=1×10-30(298K)這意味著298K時，N2和O2基本上沒有進行反應，反之NO分解的逆反應在該溫度下將幾乎完全進行，平衡時NO實際上全部分解為N2和O2。四、平衡常數(shù)的意義2、平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個可逆反應的正向反應所進行的最大程度，并不能預示反應達到平衡所需要的時間。如：2SO2(g)+O2===2SO3(g)

298K時K很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發(fā)生反應。3、平衡常數(shù)數(shù)值極小的反應，說明正反應在該條件下不可能進行，如:N2+O22NO

Kc=10-30(298K)所以常溫下用此反應固定氮氣是不可能的。因此沒有必要在該條件下進行實驗，以免浪費人力物力。或者改變條件使反應在新的條件下進行比較好一些。平衡常數(shù)的計算例1:合成氨的反應N2+3H22NH3在某溫度下各物質(zhì)的濃度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求該反應的平衡常數(shù)和N2、H2的初始濃度。

平衡常數(shù)的計算解：①求平衡常數(shù)K

Kc=[NH3]2/([N2][H2]3)=16/(3×93)=7.32×10-3

②求N2、H2的初始濃度。

N2+3H22NH3

反應1摩爾N2同時需3molH2生成2molNH3

N2

+

3H2

2NH3平衡3mol·L-1

9mol·L-1

4mol·L