人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　化學(xué)平衡 全國一等獎(jiǎng)

第三節(jié)化學(xué)平衡第一頁，共四十九頁。??g>0??g<0改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的方向移動(dòng)??g=

03.壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的方向移動(dòng)減小增大復(fù)習(xí)回顧適用條件：只適用于有氣體參與的反應(yīng)第二頁，共四十九頁。根據(jù)濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響，能不能概括出一個(gè)外界條件與平衡移動(dòng)方向關(guān)系的普遍原理？封閉體系中，如果僅改變平衡體系的一個(gè)條件（如溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律：利用濃度商和平衡常數(shù)的大小關(guān)系來判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向是普遍適用的。提示：只適用于已達(dá)平衡的封閉體系中改變一個(gè)條件時(shí)平衡移動(dòng)方向的判斷第三頁，共四十九頁。3.改變壓強(qiáng)二、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響：第2節(jié)概括.整合1.改變溫度升溫,化學(xué)平衡向方向移動(dòng)降溫,化學(xué)平衡向方向移動(dòng)吸熱放熱2.改變濃度Q>KQ<K化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)平衡移動(dòng)Q>KQ<K正向正向逆向逆向一、定量描述化學(xué)反應(yīng)限度的方法：1.化學(xué)平衡常數(shù)K2.平衡轉(zhuǎn)化率α(A)

第四頁，共四十九頁。工業(yè)合成氨3H2(g)+N2

(g)

2NH3(g)?H<0,

反應(yīng)一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，若改變下列條件，請回答下列問題∶①升高溫度,平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？②將氨氣變成液氨從平衡混合體系中分離出去,平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？逆向移動(dòng)正向移動(dòng)③維持體積不變，充入氮?dú)?平衡()動(dòng)？氫氣的轉(zhuǎn)化率(),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率();正向增大減小重新達(dá)到平衡時(shí)，與原平衡狀態(tài)相比較，氫氣的濃度()，氨氣的濃度()。

增大減小問題討論第五頁，共四十九頁。知識(shí)拓展惰性氣體對化學(xué)平衡的影響1、恒溫恒容下通入惰性氣體，體系的總壓強(qiáng)增大但反應(yīng)物、生成物的分壓不變，濃度不變，故正、逆反應(yīng)速率不變，化學(xué)平衡也不移動(dòng)。2、恒溫恒壓下通入惰性氣體，體系的體積增大，總壓強(qiáng)不變，但反應(yīng)物、生成物的分壓減小，濃度減小，故正、逆反應(yīng)速率減小，化學(xué)平衡向氣體系數(shù)增大的方向移動(dòng)(等效為壓強(qiáng)減小的過程）第六頁，共四十九頁。知識(shí)拓展催化劑對化學(xué)平衡的影響催化劑對正逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的，所以使用催化劑只能影響達(dá)到平衡的時(shí)間并不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)第七頁，共四十九頁?；瘜W(xué)平衡圖像第八頁，共四十九頁。一、速率—時(shí)間圖像

1.計(jì)算平衡濃度例:在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并達(dá)平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達(dá)式正確的是（式中S是對應(yīng)區(qū)域的面積）t/sVY/(mol·L-1·s-1)abdO第九頁，共四十九頁。tV(正)V(逆)V(正)V(逆)V(逆)V(正)vV(正)V(逆)t1t2t3例:根據(jù)下圖回答下列問題:⑴確定t1、t2、t3時(shí)刻的操作：A、濃度減小B、加壓C、降溫⑵該反應(yīng)正向是

（吸、放）熱反應(yīng)；⑶氣體物質(zhì)的量

（增大、減少）的反應(yīng)。放增大2.描述化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)第十頁，共四十九頁。看圖技巧：

1、改變條件使平衡移動(dòng)的瞬間曲線是連續(xù)的，則是物質(zhì)濃度發(fā)生改變

2、改變條件使平衡移動(dòng)的瞬間曲線出現(xiàn)斷點(diǎn)，則是溫度改變或是壓強(qiáng)改變

3、改變條件反應(yīng)速率變化但是平衡不移動(dòng)，則是使用催化劑或是反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變的反應(yīng)中壓強(qiáng)改變第十一頁，共四十九頁。練習(xí)：某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)（正反應(yīng)放熱）

上圖表示該反應(yīng)的速率（v）隨時(shí)間（t）變化的關(guān)系，t2、t3、t5時(shí)刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是（）

A．t2時(shí)加入了催化劑B．t3時(shí)降低了溫度

C．t5時(shí)增大了壓強(qiáng)D．t4～t5時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率最低tt1v(正)v(逆)v(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t6A第十二頁，共四十九頁。T1CT2CC%時(shí)間0t1t2看圖技巧：先拐先平數(shù)值大MA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q1、T1與T2的高低2、是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)問題1、T1>T2答案2、放熱反應(yīng)二、轉(zhuǎn)化率（或產(chǎn)率、百分含量等）-時(shí)間圖象第十三頁，共四十九頁。物質(zhì)產(chǎn)率——時(shí)間曲線

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)時(shí)間T1T2產(chǎn)率0問題：1、T1與T2的相對大小2、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)答案1、T2>T12、吸熱反應(yīng)第十四頁，共四十九頁。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)時(shí)間P1P2A%P1P2>m+np+q>0問題：1、P1與P2的相對大小2、m+n與p+q的大小答案百分含量——時(shí)間圖像第十五頁，共四十九頁。(A)達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大(B)化學(xué)方程式中一定有n＞p+q(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移動(dòng)(D)平衡后，若升高溫度，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)可逆反應(yīng)mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反應(yīng)中，當(dāng)其它條件不變時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度（T）和壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如上圖，根據(jù)圖中曲線分析，判斷下列敘述中正確的是（）D練習(xí)第十六頁，共四十九頁。A轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa三.百分含量（轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率）—壓強(qiáng)—溫度曲線TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Qm+n

p+q>ΔH

0<看圖技巧：圖象中有三個(gè)量時(shí)，“定一議二”第十七頁，共四十九頁。200C300C100CA轉(zhuǎn)化率壓強(qiáng)0Pm+n

p+q>ΔH

0mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q>第十八頁，共四十九頁。200C300C100CPΔH

0壓強(qiáng)0A%m+n

p+q<

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q<第十九頁，共四十九頁。四.由速率-壓強(qiáng)(溫度)圖像

下列反應(yīng)符合下圖P-v變化曲線的是A.H2(g)+I2(g)2HI(g)B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)D.CO2(g)+C(s)2CO(g)V(正)V(逆)VP平衡點(diǎn)看圖技巧：找平衡點(diǎn)（V正=V逆）第二十頁，共四十九頁。下列反應(yīng)符合下圖T-v變化曲線的是A．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0B．N2O3(g)NO2(g)＋NO(g)；ΔH＞0C．3NO2(g)＋H2O(l)2HNO3(aq)＋NO(g)；ΔH＜0D．2CO(g)CO2(g)＋C(s)；ΔH＜0V(正)V(逆)VT平衡點(diǎn)變式練習(xí)第二十一頁，共四十九頁。mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反應(yīng)，在一定溫度下的密閉容器中進(jìn)行，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)V(B)%與壓強(qiáng)(P)關(guān)系如下圖所示，下列敘述正確的是()A、m+n<q B、n>qC、X點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)，V正>V逆D、X點(diǎn)比Y點(diǎn)混和物的正反應(yīng)速率慢B、C五、百分含量（轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率）——壓強(qiáng)（溫度）平衡圖像第二十二頁，共四十九頁。圖中的曲線是表示其他條件一

定時(shí),反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度

的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、

d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，

且v(正)＞v(逆)的是()

A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)

C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)C2NO＋O22NO2

ΔH=Q

(Ｑ＜0)看圖技巧：圖像上的點(diǎn)為平衡點(diǎn)第二十三頁，共四十九頁。一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示，下列描述正確的是A．反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(L·s)B．反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/LC．反應(yīng)開始到10s時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)+Y(g)Z(g)六、物質(zhì)的量（濃度）——時(shí)間圖像第二十四頁，共四十九頁?？磮D技巧：1、物質(zhì)的量(濃度)減少的是反應(yīng)物，增加的是生成物，前后量不變的是催化劑2、轉(zhuǎn)化量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可求知反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)3、反應(yīng)一段時(shí)間后各物質(zhì)的量保持不變且都大于零，則是可逆反應(yīng)第二十五頁，共四十九頁。[例]對于反應(yīng)xA(g)＋B(s)＋D(s)A的百分含量與外壓強(qiáng)有如下圖的關(guān)系，(溫度不變)則：

(1)P點(diǎn)左面曲線表示為_________

(2)X(＜、＝、＞)_____Y，其理由是：

yC(g)A％壓強(qiáng)0P

·

(1)達(dá)平衡前的情況

(2)＜；達(dá)到平衡點(diǎn)P后加壓，

A％增加，說明平衡向左移動(dòng)了七、其他圖像舉例看圖技巧：可逆反應(yīng)的最大程度即化學(xué)平衡狀態(tài)第二十六頁，共四十九頁。(1).看圖象：

①.看面(如：縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義)

②.看線(如：線的走向和變化趨勢、斜率)

③.看點(diǎn)(如：起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn))④.做輔助線(如：等溫線、等壓線、平衡線等)(2).想規(guī)律:聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律，得出圖像中的隱含信息。解化學(xué)平衡圖像題的技巧

第二十七頁，共四十九頁。練習(xí)1：對于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反應(yīng)吸熱)有如下圖所示的變化，圖中Y軸可能表示（）

PY100℃200℃300℃ADA.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率

B.正反應(yīng)的速率

C.平衡體系中的A%

D.平衡體系中的C%第二十八頁，共四十九頁。練習(xí)2：對于可逆反應(yīng)2AB3(g)A2(g)＋3B2(g)(正反應(yīng)吸熱),下列圖像正確的是（）υυ逆υ正溫度A．AB3%100℃時(shí)間500℃B．AB3%時(shí)間1×106Pa1×105PaC．AB3%壓強(qiáng)100℃500℃D．BD第二十九頁，共四十九頁。解題方法和步驟:2、看圖象：

一看面—認(rèn)清坐標(biāo)系,搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義,并與勒夏特列原理掛鉤。二看線—看清曲線的走向,變化的趨勢。三看點(diǎn)—看線的特殊點(diǎn)：起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、最高點(diǎn)。四看要不要做輔助線，有多個(gè)變量時(shí)，定一議二。1、審題—緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清反應(yīng)的吸、放熱情況，體積的變化，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。A%t100℃第三十頁，共四十九頁。解化學(xué)平衡圖像題的技巧

1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點(diǎn)的意義，特別是一些特殊點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn))的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。5、看是否需要輔助線。第三十一頁，共四十九頁。2、在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體B、正反應(yīng)吸熱，L是固體C、正反應(yīng)放熱，L是氣體D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體C第三十二頁，共四十九頁。一．分析方法(1).看圖象：

①.看面(如：縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義)

②.看線(如：線的走向和變化趨勢)

③.看點(diǎn)(如：起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn))④.做輔助線(如：等溫線、等壓線、平衡線等)(2).想規(guī)律:聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律，得出圖像中的隱含信息。第三十三頁，共四十九頁。1.反應(yīng)速率————時(shí)間曲線3.百分含量——壓強(qiáng)或溫度——時(shí)間曲線4.百分含量——溫度——壓強(qiáng)——時(shí)間曲線二．常見圖像分類時(shí)間圖5.百分含量——壓強(qiáng)——溫度曲線2.物質(zhì)的量（濃度）————時(shí)間曲線第三十四頁，共四十九頁。①.圖象中一定將出現(xiàn)平行于橫坐標(biāo)的直線，表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，也可以叫做“平臺(tái)”。

②.在化學(xué)平衡圖象中，先出現(xiàn)平臺(tái)的曲線表示先達(dá)到平衡，反應(yīng)快，則說明溫度較高或壓強(qiáng)較大也可能使用催化劑。橫坐標(biāo)——時(shí)間（t）

縱坐標(biāo)——反應(yīng)速率（v）物質(zhì)濃度（C）百分含量（A%）轉(zhuǎn)化率（

A）時(shí)間圖

特點(diǎn)：1、有平臺(tái)的“先拐先平，先拐數(shù)值（P/T）大”2、當(dāng)三個(gè)變量同時(shí)出現(xiàn)的“定一議二”解圖像技巧：3、另注意可逆反應(yīng)的最大程度即化學(xué)平衡狀態(tài)第三十五頁，共四十九頁。例1.判斷下列圖象中時(shí)間t2時(shí)，對于不同的反應(yīng)可能發(fā)生了哪一種條件的變化？(A)(B)(C)1.反應(yīng)速率————時(shí)間曲線突變第三十六頁，共四十九頁。1.對可逆反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H<0

，達(dá)平衡后外界條件改變有下圖所示的圖象，試分析t1、t2、t3時(shí)外界條件如何改變？強(qiáng)化練習(xí)：第三十七頁，共四十九頁。2.物質(zhì)的量（濃度）——時(shí)間曲線

例2、某溫度下，在體積為5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三種物質(zhì)物質(zhì)的量隨著時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________2A3B+C第三十八頁，共四十九頁。

2.今有反應(yīng)x(g)+y(g)2z(g)

△H<0

，若反應(yīng)開始經(jīng)t1秒后達(dá)到平衡，又經(jīng)t2秒后由于反應(yīng)條件的改變使平衡破壞到t3時(shí)又過平衡（如圖所示），試分析，從t2到t3曲線變化的原因是（）A．增大了x或y的濃度B．使用了催化劑C．增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)D．升高反應(yīng)的溫度D第三十九頁，共四十九頁。例3、圖中a曲線表示一定條件下的可逆反應(yīng)：

X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);△H=QkJ/mol

的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（）A、加入催化劑B、增大Y的濃度C、降低溫度D、增大體系壓強(qiáng)AD3.百分含量—壓強(qiáng)或溫度—時(shí)間曲線第四十頁，共四十九頁。3.某逆反應(yīng)為：A(g)+B(g)nC(g)，下圖中的甲、乙、丙分別表示在不同條件下，生成物C在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)C％與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系。

⑴若圖甲中的a、b兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況，則曲線

表示的是有催化劑時(shí)的情況。

⑵若乙圖中用T1和T2兩溫度表示體系的變化情況，則此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_____熱反應(yīng)。

⑶若圖丙中的P1、P2兩條曲線分別表示在不同壓強(qiáng)時(shí)的情況，則n應(yīng)滿足的條件

。C％C％00aP1bP2甲丙tta吸C％t0T2T1乙n＞2強(qiáng)化練習(xí)：第四十一頁，共四十九頁。

例4.對于mA(g)+nB(g)kC(g)△H=QkJ/mol,有如圖所示的變化，則：①.p1與p2

的關(guān)系是

；②.m+n與k的關(guān)系是

；③.T1

與T2的關(guān)系是

；④.Q與0的關(guān)系是

。4.百分含量—溫度——壓強(qiáng)—時(shí)間曲線C%t0T2P2T1P2T1P1p1

＜p2T1＞T2

m+n>kQ＜

0第四十二頁，共四十九頁。4、在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體B、正反應(yīng)吸熱，L是固體C、正反應(yīng)放熱，L是氣體D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體C強(qiáng)化練習(xí)：第四十三頁，共四十九頁。例5、可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p為系數(shù)，且m+n>p。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度t℃、壓強(qiáng)P,關(guān)系正確的是（）B5.百分含量——壓強(qiáng)——溫度曲線定一議二第四十四頁，共四十九頁。

5.圖中表示外界條件（t、p）的變化對下列反應(yīng)的影響：L(固)＋G(氣)2R(氣);△H＞0y

軸表示的是（）(A)平衡時(shí)，混合氣中R的百分含量(B)平衡時(shí)，混合氣中G的百分含量(C)G的轉(zhuǎn)化率(D)L的轉(zhuǎn)化率B第四十五頁，共四十九頁。1、mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反應(yīng)，在一定溫度下的密閉容器中進(jìn)行，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)V(B)%與壓強(qiáng)(P)關(guān)系如下圖所示，下列敘