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第二章 化学反应速率和化学平衡第1页复习：复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？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，又能向逆反应方向进行化学反应，叫做可逆反应。向逆反应方向进行化学反应，叫做可逆反应。思索：化学反应速率研究反应快慢，研究一个化学反应还思索：化学反应速率研究反应快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？需要讨论哪些内容？可逆反应特点：可逆反应特点：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还需要研究化学反应还需要研究化学反应进行程度进行程度化学平衡化学平衡第2页第三节第三节 化学平衡化学平衡讨论：可逆反应为何有讨论：可逆反应为何有“度度”限制？限制？“度度”是怎样产生？是怎样产生？分析：在一定温度下，将一定分析：在一定温度下，将一定质量蔗糖溶于质量蔗糖溶于100mL水过程水过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不停离开蔗糖表面扩散到水中，其次，溶液中蔗糖分子又不停在未溶解蔗糖表面聚集成为晶体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶第3页过程分析：过程分析：开始时，开始时，v溶解溶解 ，v结晶结晶然后，然后，v溶解溶解 ，v结晶结晶 最大最大0逐步减小逐步减小逐步增大逐步增大最终，最终，v溶解溶解 v结晶结晶 建立溶解平衡，建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解蔗形成饱和溶液，即溶解蔗糖质量与结晶蔗糖质量相等，固体质量不再降糖质量与结晶蔗糖质量相等，固体质量不再降低了。低了。第4页讨论：在一定条件下，到达溶解平衡后，讨论：在一定条件下，到达溶解平衡后，蔗糖晶体质量和溶液浓度是否改变？溶解蔗糖晶体质量和溶液浓度是否改变？溶解和结晶过程是否停顿？和结晶过程是否停顿？晶体质量和溶液浓度不会发生改变，但溶晶体质量和溶液浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未停顿，解和结晶过程并未停顿，v溶解溶解v结晶结晶，蔗，蔗糖溶解多少则结晶多少。糖溶解多少则结晶多少。“度度”（程度）产生（程度）产生 消耗量等于生成量，消耗量等于生成量，量上不再改变量上不再改变第5页一、一、化学平衡建立过程化学平衡建立过程在反应在反应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 ，生成物浓生成物浓度为度为，逆反应速率为，逆反应速率为。最大最大最大最大00逐步减小逐步减小逐步逐步减小减小逐步增大逐步增大逐步增大逐步增大2、反应过程中：反应物浓度、反应过程中：反应物浓度，正反应，正反应速率速率 ，生成物浓度生成物浓度，逆反应，逆反应速率速率第6页3、一定时间后，必定出现、一定时间后，必定出现V正反应速率正反应速率V逆反应速率逆反应速率vtv正正v逆逆v正正 v逆逆t14 4、t1时刻后，时刻后，v正正 v逆逆,即正反应消耗反应物量与即正反应消耗反应物量与逆反应生成反应物量相等，反应物和生成物浓度不逆反应生成反应物量相等，反应物和生成物浓度不再发生改变再发生改变 化学平衡化学平衡第7页二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在外界条件不变情况下，在外界条件不变情况下，可逆反应可逆反应进行进行到一定程度时，到一定程度时，V V正反应速率正反应速率=V=V逆反应速率逆反应速率，化学反，化学反应进行到最大程度，反应物和生成物应进行到最大程度，反应物和生成物浓度不浓度不再发生改变再发生改变，反应混合物处于化学平衡状态，反应混合物处于化学平衡状态，简称简称化学平衡化学平衡第8页反应条件：反应条件：2、化学平衡性质：化学平衡性质：温度、压强、浓度等不变温度、压强、浓度等不变可逆反应，不可逆反应普通不会出现平衡状态可逆反应，不可逆反应普通不会出现平衡状态条件不变是条件不变是基础基础研究对象：研究对象：可逆反应是可逆反应是前提前提本质：本质：v正正 v逆逆即即同一物质同一物质消耗速率与生成速率相等消耗速率与生成速率相等速率相等是速率相等是实质实质现象：现象：反应混合物反应混合物各组分浓度（质量）保持不变各组分浓度（质量）保持不变浓度浓度（质量）不变是（质量）不变是标志标志第9页注意：注意：平衡时，反应混合物平衡时，反应混合物各组成成份各组成成份物质量物质量浓度、百分含量恒定，浓度、百分含量恒定，但不相等但不相等。同时，平。同时，平衡状态下，反应衡状态下，反应体系压强恒定体系压强恒定、反应混合反应混合气体气体相对分子质量相对分子质量恒定恒定第10页3 3、化学平衡、化学平衡特征特征：逆、动、等、逆、动、等、定、变、同定、变、同逆：逆：研究对象是可逆反应。研究对象是可逆反应。动：动：化学平衡是动态平衡，即使到达平衡状态，但正反化学平衡是动态平衡，即使到达平衡状态，但正反应和逆反应应和逆反应并未停顿，是一个并未停顿，是一个动态平衡动态平衡。等：等：到达化学平衡时，到达化学平衡时，v正正 v逆逆0定：定：反应混合物各组分浓度保持一定。反应混合物各组分浓度保持一定。变：变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就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，并在新条件下建立新平衡。会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新平衡。同：同：在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均能够建立相同化学平衡。即平衡建立度相当，均能够建立相同化学平衡。即平衡建立与路径无关。与路径无关。第11页4、到达化学平衡、到达化学平衡标志标志：V正正=V逆逆和反应混合物各组分和反应混合物各组分浓度保持不变浓度保持不变是判断平衡两是判断平衡两大主要标志。大主要标志。直接标志：直接标志：速率关系：速率关系：v正正 v逆逆应用：应用：判断平衡时，要注意用判断平衡时，要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”标准标准同：同：同一个物质同一个物质V正正和和V逆逆才能比较才能比较等：等：转化后反应速率必须相等转化后反应速率必须相等逆：逆：反应方向必须对立反应方向必须对立含量关系：含量关系：反应混合物各组分浓度、反应混合物各组分浓度、质量、体质量、体积、质量分数、物质量、体积分数保持不变积、质量分数、物质量、体积分数保持不变第12页以反应以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例，到达为例，到达平衡标志为：平衡标志为：A消耗速率与消耗速率与A生成速率生成速率A消耗速率与消耗速率与C速率之比等于速率之比等于B生成速率与生成速率与C速率之比等于速率之比等于A生成速率与生成速率与B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，百分比计量异边同向，同边异向，百分比计量第13页例例1、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)到达平衡标志是到达平衡标志是A、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2同时生成同时生成n molAB B、单位时间内生成、单位时间内生成2n mol AB 同时生成同时生成n mol B2 C、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时生成同时生成n mol B2 D、单位时间内生成、单位时间内生成n mol A2 同时消耗同时消耗n mol B2 第14页例例2、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3到达平衡到达平衡标志是标志是 A、一个、一个NN键断裂同时，有三个键断裂同时，有三个HH键形成键形成 B、一个、一个NN键断裂同时，有三个键断裂同时，有三个HH键断裂键断裂 C、一个、一个NN键断裂同时，有六个键断裂同时，有六个NH键断裂键断裂 D、一个、一个NN键断裂同时，有六个键断裂同时，有六个NH键形成键形成 在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质物质量之间联络，同时要注意成键、断物质物质量之间联络，同时要注意成键、断键与反应方向之间关系。键与反应方向之间关系。第15页间接标志：间接标志：以反应以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例为例混合气体总压强、总体积、总物质量不随时间改混合气体总压强、总体积、总物质量不随时间改变而变而，（适合用于，（适合用于）改变改变m+np 反应反应、混合气体平均相对分子质量、密度不随时间、混合气体平均相对分子质量、密度不随时间改变而改变而，（适合用于，（适合用于）改变改变m+np 反应反应各气体体积、气体分压、各物质物质量不随时间各气体体积、气体分压、各物质物质量不随时间改变改变、特殊标志：、特殊标志：对于有色物质参加反应，假如体系颜色不变，对于有色物质参加反应，假如体系颜色不变，反应到达平衡反应到达平衡对于吸热或放热反应，假如体系温度不变，对于吸热或放热反应，假如体系温度不变，反应到达平衡反应到达平衡第16页 气体总压、气体总物质量、混合气体平均相对气体总压、气体总物质量、混合气体平均相对分子质量、混合气体密度、反应混合物平衡时物质分子质量、混合气体密度、反应混合物平衡时物质量之比量之比在等系数气体反应中不能作为平衡判据是：在等系数气体反应中不能作为平衡判据是：例例3、在一定温度下，向、在一定温度下，向aL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生以下反应：气体发生以下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应到达平衡标志是：），此反应到达平衡标志是：A、容器内压强不随时间改变、容器内压强不随时间改变 B、容器内各物质浓度不随时间改变、容器内各物质浓度不随时间改变 C、容器内、容器内X、Y、Z浓度之比为浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗、单位时间消耗0.1molX同时生成同时生成0.2molZ第17页课堂练习：课堂练习：【】【】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)到达平衡标志是（到达平衡标志是（）A.C生成速率与生成速率与C分解速率相等分解速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n molA,同时生同时生3n molBC.A、B、C浓度不再改变浓度不再改变 D.A、B、C分子数比为分子数比为1:3:2AC第18页【2】以下说法中能够充分说明反应以下说法中能够充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态在恒温下已达平衡状态是（）是（）A.反应容器内压强不随时间改变反应容器内压强不随时间改变B.P和和S生成速率相等生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质量不随时间而改变反应容器内总物质量不随时间而改变 B第19页【3】在一定温度下恒容容器中】在一定温度下恒容容器中,当以下物理量不当以下物理量不再发生改变时再发生改变时,表明表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达已达平衡状态是平衡状态是 ()A.混合气体压强混合气体压强 B.混合气体密度混合气体密度C.B物质量浓度物质量浓度 D.气体总物质量气体总物质量BC第20页【4】在一定温度下在一定温度下,以下叙述不是可逆反应以下叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)到达平衡标志是到达平衡标志是 C生成生成 速率与速率与C分解速率相等分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成a molA,同时生成同时生成3a molB A、B、C浓度不再改变浓度不再改变A、B、C分压强不再改变分压强不再改变混合气体总压强不再改变混合气体总压强不再改变混合气体物质量不再改变混合气体物质量不再改变 A、B、C、D分子数之比为分子数之比为1:3:2:2 A.B.C.D.(A )第21页第二章 化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡（第二课时）化学平衡（第二课时）第22页影响化学平衡条件影响化学平衡条件思索：反应条件改变是怎样影响化学平衡？思索：反应条件改变是怎样影响化学平衡？一定条件下一定条件下化学平衡化学平衡v正正 v逆逆，反应，反应混合物中各混合物中各组分含量恒组分含量恒定定条件改变条件改变反应速率改变，反应速率改变，且改变量不一且改变量不一样样非平衡状态非平衡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含量各组分含量不停改变不停改变一定时间后一定时间后新条件下新新条件下新化学平衡化学平衡v正正 v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分含量各组分含量恒定恒定平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态化学平衡移动化学平衡移动第23页一、化学平衡移动一、化学平衡移动总结：化学平衡研究对象是总结：化学平衡研究对象是，化学，化学平衡是有条件限制平衡是有条件限制平衡，只有在平衡，只有在时才能保持平衡，当外界条件（浓度、时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被温度、压强）改变时，化学平衡会被，反应混合物里各组分含量不停，反应混合物里各组分含量不停 ，因为条件改变对正逆反应速率影响不一样，因为条件改变对正逆反应速率影响不一样，致使致使v正正 v逆逆，然后在新条件下建立，然后在新条件下建立 可逆反应可逆反应动态动态条件一定条件一定破坏破坏发生改变发生改变新平衡新平衡第24页1、化学平衡移动定义：、化学平衡移动定义：化学上把这种化学上把这种可逆反应中旧化学平衡破坏可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立过程新化学平衡建立过程叫做化学平衡移动叫做化学平衡移动2、化学平衡移动方向速率判断：、化学平衡移动方向速率判断：若外界条件改变引发若外界条件改变引发v正正 v逆逆：平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动若外界条件改变引发若外界条件改变引发v正正 v逆逆：平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动若外界条件改变引发若外界条件改变引发v正正 v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动旧平衡未被破坏，平衡不移动第25页二、影响化学平衡条件二、影响化学平衡条件1、浓度对化学平衡影响、浓度对化学平衡影响【试验【试验25】【试验【试验26】结论：结论：增大任何一个反应物浓度使化学平衡增大任何一个反应物浓度使化学平衡向向反应方向移动反应方向移动正正第26页移动方向速率改变减小反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大反应物浓度平衡移动原因浓度改浓度改变对反变对反应速率应速率影响影响v正正首先增大首先增大v逆逆随即增大随即增大且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v逆逆首先增大首先增大v正正随即增大随即增大且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向 v逆逆首先减小首先减小 v正正随即减小随即减小且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v正正首先减小首先减小v逆逆随即减小随即减小且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向第27页结论：结论：当其它条件不变时，增大反应物浓当其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增大生成物浓度或减小反反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向应物浓度，化学平衡向反应方向移反应方向移动。动。正正逆逆第28页思索：某温度下，反应思索：某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)到达平衡后，增加或移去一部到达平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为何？分碳固体，化学平衡移动吗？为何？结论：平衡不移动，因为固体或纯液体浓结论：平衡不移动，因为固体或纯液体浓度是常数，其用量改变不会影响度是常数，其用量改变不会影响v正正和和 v逆逆，化学平衡不移动化学平衡不移动强调：强调：气体或溶液浓度改变会引发反应速气体或溶液浓度改变会引发反应速率改变，纯固体或纯液体率改变，纯固体或纯液体用量用量改变改变不会不会引发反应速率改变，化学平衡引发反应速率改变，化学平衡不移动不移动第29页2、压强对化学平衡影响、压强对化学平衡影响讨论：压强改变对化学反应速率怎样影响？讨论：压强改变对化学反应速率怎样影响？v正正和和 v逆逆怎样改变？怎样改变？结论：结论：压强增大压强增大，v正正和和 v逆逆同时同时增大，压强增大，压强减小减小，v正正和和 v逆逆同时减小同时减小。问题：压强改变怎样改变不一样反应问题：压强改变怎样改变不一样反应 v正正和和 v逆逆倍数倍数？第30页N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强改反应中，压强改变和变和NH3含量关系含量关系压强（MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4结论：结论：压强增大，压强增大，NH3增大，平衡向增大，平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。第31页思索：思索：对于等体积气体反应，压强改变对于等体积气体反应，压强改变将怎样影响化学平衡？将怎样影响化学平衡？结论：结论：因为压强改变同时、同时、等倍数因为压强改变同时、同时、等倍数影响正、逆反应速率，影响正、逆反应速率，v正正=v逆逆，化学平，化学平衡不移动，但反应速率改变。衡不移动，但反应速率改变。例、在反应例、在反应I2(g)+H2(g)2HI(g)中增大压强中增大压强vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆第32页讨论：讨论：压强改变不会影响固体或气体物质反压强改变不会影响固体或气体物质反应速率，压强改变会使固态或液态反应化学应速率，压强改变会使固态或液态反应化学平衡移动吗？平衡移动吗？结论：结论：无气体参加反应无气体参加反应，压强改变压强改变，不能使不能使化学平衡移动化学平衡移动第33页强调：压强改变若没有浓度改变，化学反应强调：压强改变若没有浓度改变，化学反应速率速率，化学平衡，化学平衡。不变不变不移动不移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)密闭密闭反应体系中，充入反应体系中，充入He气体：气体：容积不变时，反应物质浓度容积不变时，反应物质浓度，反，反应速率应速率，化学平衡，化学平衡；气体压强不变时，容器体积气体压强不变时，容器体积_，各气，各气体浓度体浓度_，反应速率反应速率，化学平，化学平衡向衡向 方向移动方向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小增大增大逆反应逆反应减小减小第34页3、温度对化学平衡影响、温度对化学平衡影响讨论：讨论：温度改变对化学反应速率怎样影响？温度改变对化学反应速率怎样影响？v正正和和 v逆逆怎样改变？怎样改变？结论：结论：温度升高温度升高，v正正和和 v逆逆同时同时增大增大；温度温度降低降低，v正正和和 v逆逆同时减小同时减小。问题：温度改变怎样改变不一样反应问题：温度改变怎样改变不一样反应v正正和和 v逆逆倍数倍数？【试验【试验2-7】2NO2 N2O4 H0第35页试验现象：温度升高，混合气体颜色加深，试验现象：温度升高，混合气体颜色加深，平衡向，平衡向 方向移方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，动；温度降低，混合气体颜色变浅，平衡向，平衡向 方向方向移动移动NO2浓度增大浓度增大逆反应逆反应NO2浓度减小浓度减小正反应正反应结论：结论：升高温度化学平衡向升高温度化学平衡向移动，移动，吸热反应方向吸热反应方向降低温度化学平衡向降低温度化学平衡向移动，移动，放热反应方向放热反应方向第36页4、化学平衡移动原理、化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理原理：原理：假如改变影响平衡一个条件（浓度、假如改变影响平衡一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向温度、压强等），化学平衡就向减弱减弱这种这种改变方向移动。改变方向移动。此原理只适合用于此原理只适合用于已达平衡已达平衡体系体系平衡移动方向与条件改变方向相反。平衡移动方向与条件改变方向相反。ps：移动结果移动结果只能是减弱外界条件该变量，只能是减弱外界条件该变量，但不能抵消。但不能抵消。第37页讨论：反应讨论：反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，到达化学，到达化学平衡，改变以下条件，依据反应体系中改变填空：平衡，改变以下条件，依据反应体系中改变填空：若若N2平衡浓度为平衡浓度为a mol/L，其它条件不变时，充入，其它条件不变时，充入N2使其浓度增大到使其浓度增大到b mol/L后平衡向后平衡向方向移动，到方向移动，到达新平衡后，达新平衡后，N2浓度为浓度为c mol/L，则，则a、b、c大小为大小为；若平衡体系压强为若平衡体系压强为P1，之后缩小反应体系体积使压强，之后缩小反应体系体积使压强增大到增大到P2，此时平衡向，此时平衡向方向移动，到达新平衡方向移动，到达新平衡后后 体系压强为体系压强为P3，则，则P1、P2、P3 大小为大小为；若平衡体系温度为若平衡体系温度为T1，之后将温度升高到，之后将温度升高到 T2，此时，此时平衡向平衡向方向移动，到达新平衡后方向移动，到达新平衡后 体系温度为体系温度为T3，则，则T1、T2、T3 大小为大小为。正反应正反应 a c b正反应正反应P1 P3 P2逆反应逆反应T1 T3 T2第38页5、催化剂对化学平衡影响、催化剂对化学平衡影响讨论：催化剂怎样改变讨论：催化剂怎样改变v正正和和 v逆逆？小结：小结：同时、等倍数改变同时、等倍数改变v正正和和 v逆逆结论：结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物百分含量；但能够改变到能改变反应混合物百分含量；但能够改变到达平衡时间。达平衡时间。vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆 含量含量 tt1t2第39页1.已建立化学平衡某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，以下相关叙述正确是 生成物百分含量一定增加 生成物产量一定增加 反应物转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了适当催化剂 A、B、C、D、B第40页2.恒温下恒温下,反应反应aX(g)bY(g)+cZ(g)到达平到达平衡后衡后,把容器体积压缩到原来二分之一且到把容器体积压缩到原来二分之一且到达新平衡时达新平衡时,X物质量浓度由物质量浓度由0.1mol/L增大增大到到0.19mol/L,以下判断正确是以下判断正确是:A.ab+c B.ab+c C.ab+c D.ab=c A第41页3、容积固定密闭容器中存在已达平衡、容积固定密闭容器中存在已达平衡可逆反应可逆反应2A（g）2B+C(H0)，若，若伴随温度升高，气体平均相对分子质量减小，伴随温度升高，气体平均相对分子质量减小，则以下判断正确是（则以下判断正确是（）A、B和和C可能都是液体可能都是液体B、B和和C必定都是气体必定都是气体C、B和和C可能都是固体可能都是固体D、若、若C为固体，则为固体，则B一定是气体一定是气体D第42页1对已达平衡状已达平衡状态反反应：2X(g)Y(g)=2Z(g)，减小减小压强时，以下，以下说法正确是（法正确是（）A逆反逆反应速率增大，正反速率增大，正反应速率减小，平衡速率减小，平衡向逆反向逆反应方向移方向移动B逆反逆反应速率减小，正反速率减小，正反应速率增大，平衡速率增大，平衡向正反向正反应方向移方向移动C正、逆反正、逆反应速率都减小，平衡向逆反速率都减小，平衡向逆反应方方向移向移动D正、逆反正、逆反应速率都增大，平衡向正反速率都增大，平衡向正反应方方向移向移动C第43页2在一定条件下，可逆反在一定条件下，可逆反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H K，反应向逆方向进行，反应向逆方向进行第53页3.利用利用K可判断反应热效应可判断反应热效应若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。第54页四、相关化学平衡计算：四、相关化学平衡计算：起始量、改变量、平衡量计算关系起始量、改变量、平衡量计算关系在反应在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算关系为：中，计算关系为：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起起变变平平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx单位单位统一统一已知条件已知条件计量系数之比计量系数之比加、减计算加、减计算、物质浓度改变关系：、物质浓度改变关系：、反应物：平衡浓度、反应物：平衡浓度 起始浓度改变浓度起始浓度改变浓度、生成物：平衡浓度、生成物：平衡浓度 起始浓度改变浓度起始浓度改变浓度、各物质改变浓度之比、各物质改变浓度之比 反应式计量系数之比反应式计量系数之比、反应物转化率：、反应物转化率：反应物转化为生成物百分率反应物转化为生成物百分率第55页例例1、将、将6mol A气体和气体和5mol B气体混合放入气体混合放入4L密闭容器中，发生密闭容器中，发生以下反应：以下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，经过，经过5min到达化到达化学平衡，此时生成学平衡，此时生成C为为2mol，测得，测得D反应速率为反应速率为0.1mol/Lmin，计，计算：算：、x值；值；、平衡时、平衡时B转化率；转化率；、A平衡浓度平衡浓度。3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)解：解：起起变变平平mol650020.154133422、2:x 2:(0.154)x 2 第56页例例2、加热、加热N2O5时，发生以下两个分解反应：时，发生以下两个分解反应：N2O5 N2O3O2，N2O3 N2OO2；在；在1L密闭容器中加密闭容器中加热热4mol N2O5到达化学平衡时到达化学平衡时O2浓度为浓度为4.50 mol/L，N2O3浓度为浓度为1.62 mol/L，求其它各物质平衡浓度。，求其它各物质平衡浓度。解析：这是一个连续平衡计算，计算思绪为：第一个反应平衡解析：这是一个连续平衡计算，计算思绪为：第一个反应平衡量作为第二个反应起始量量作为第二个反应起始量解：解：N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起变变平平mol400 x x x4-x x x x 0 xyyy x-yy x+y x y=1.62 x+y=4.50解得：解得：x =3.06 mol y=1.44 mol 故：故：C N2O5 =(4 3.06)mol/1L=0.94 mol/L C N2O =1.44 mol/1L=1.44 mol/L 第57页例例3、在密闭容器中，用等物质量、在密闭容器中，用等物质量A和和B发生以下反应：发生以下反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应到达平衡时，若混合气体中反应到达平衡时，若混合气体中A 和和B物物质量之和与质量之和与C物质量相等，求物质量相等，求B转化率转化率解：解：A(g)+2B(g)2C(g)起起变变平平 n n0 x 2x 2x n-x n-2x 2x由题意可知：由题意可知：n-x +n-2x=2 x x=0.4n解题普通步骤：解题普通步骤：列出三栏数据列出三栏数据依据题意列方程依据题意列方程求解求解气体反应计算时经常使用推论：气体反应计算时经常使用推论：第58页平衡移动与反应物转化率间关系平衡移动与反应物转化率间关系第59页思索：化学平衡是暂时，一旦外界条件改变，原有固定各种数量关系皆会因平衡移动而发生改变，平衡移动时反应物转化率怎样改变？这要依据详细反应及引发平衡移动等详细原因而定，不可一概而论。第60页一、因为压强改变而引发平衡正向移动时，反应物转化率一、因为压强改变而引发平衡正向移动时，反应物转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物转化率必必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物转化率必定减小。定减小。PS：1、这里压强改变方式指容积改变。若为加压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积缩小反应；若为减压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积增大反应。2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系总压增大，但平衡不移动，反应物转化率不变。因加入无关气体后，因为体积不变，所以平衡体系中相关物质浓度没有变，因而不影响原平衡。平衡移动与反应物转化率间关系平衡移动与反应物转化率间关系第61页AD解析：因为体积减小二分之一，则体系压强为原来两倍，若平衡不移动，则A、B、C、浓度应为原来两倍，今B和C浓度均是原来2.2倍，故平衡应正向移动。而加压平衡向气体体积减小方向移动，所以2故答案为A、D。例1：在一密闭容器中，反应A()B()C()达平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩到原来二分之一，当到达新平衡时，B和C浓度均是原来2.2倍，则错误为：（）A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质A转化率增加了C.物质C质量分数增加了 D.2第62页练习练习：恒温下恒温下,反应反应aX(g)bY(g)+cZ(g)到到达平衡后达平衡后,把容器体积压缩到原来二分之一把容器体积压缩到原来二分之一且到达新平衡时且到达新平衡时,X物质量浓度由物质量浓度由0.1mol/L增大到增大到0.19mol/L,以下判断正确是以下判断正确是:（）A.ab+c B.ab+c C.ab+c D.ab=c A第63页二：因为温度改变而引发平衡正向移动时，反应物转化率因为温度改变而引发平衡正向移动时，反应物转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物转化率必必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物转化率必定减小。定减小。PS：当温度升高，平衡正向移动，则正反应是一吸热反应；若为降温，平衡正向移动，则正反应是一放热反应；不论哪种情况，因为反应物初始量未变，将会有更多反应物转化为生成物。第64页例2：（99上海）可逆反应：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，伴随温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则以下判断正确是 （）A、B和C可能都是固体 B、B和C一定都是气体C、若C 为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体CD解析：此题即使没有直接问A转化率。当温度升高，气体相对分子质量变小，而正反应是吸热反应，所以平衡正向移动，因为没有改变A初始量，则A转化率必定提升。气体平均相对分子质量=m/n，若B和C都是固体，则气体只有A，其相对分子质量不变；若B和C都是气体，则m不变，而n变大，气体相对分子质量变小；若C 为固体，则B一定是气体，这时气体n不变，而m变小，气体相对分子质量变小，正确答案为CD。第65页例3：在一定温度下，向容积固定不变密闭容器中充入a mol NO2发生以下反应2NO2（g）N2O4（g），达平衡后再向容器中充入a mol NO2，到达新平衡后，与原来平衡比较错误是（）A、相对平均分子质量增大 B、NO2转化率提升C、体系颜色变深 D、NO2质量分数增大D解析：可将第二次平衡建立看作是投入2 a mol NO2在两倍大容器中同温下进行。这时两个平衡等效，再将第二次体积加压为与第一次一样，则平衡将正向移动。因为气体总质量不变，而气体总物质量降低，所以相对平均分子质量增大，所以A、B均对。D不难判断是错。气体颜色取决于NO2浓度，因为NO2浓度增大比移动后使其浓度减小大得多，C项也对。故错误是D。第66页例4：将装有1molNH3密闭容器加热，部分NH3分解后到达平衡，此混合气体中NH3体积分数为x%；若在同一容器中最初充入是2 mol NH3，密封、加热到相同温度，反应到达平衡时，设此时混合气体中NH3体积分数为y%。则x和y正确关系是（）、=、解析：可先将后一个看做是两倍体积容器中于同温下建立平衡，此时两平衡等效，再将后者体积缩小为前者一样大，即加压，平衡向气体体积缩小方向移动，即逆向移动。所以后者氨转化率变小，故答案为A。、若反应后气体分子数增大，即ab+c，增大反，增大反应物物浓度，平衡正度，平衡正向移向移动。反。反应物物转化率化率变大：如大：如2NO2（g）N2O4（g），），则增增大大NO2浓度，相当于度，相当于对体系加体系加压，平衡向气体体，平衡向气体体积缩小方向移小方向移动，即，即正向移正向移动。NO2转化率增大。化率增大。第68页三、因为增大反应物浓度（因为增大反应物浓度（TV不变）引发平衡移动时，不变）引发平衡移动时，有以下几个情况：有以下几个情况：2、对于反应物（不考虑固体反应物）不只一个可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)、当只增加反应物之一浓度时，该反应物转化率降低，而另一反应物转化率则增大。如：N2+3H2 2NH3平衡时增加N2浓度，平衡正向移动，H2转化率增大而N2转化率降低。即：浓度增大反应物转化率降低、而另一反应物转化率则升高。、若两反应物浓度按同百分比增大，这时相当于将两个一样平衡加压，平衡将向气体体积减小方向移动，若m+np+q，则两反应物转化率均增大，若m+n(c+d)C.Z体积分数变小 D.X转化率变大C第70页第二章 化学反应速率和化学平衡试验中学试验中学 高二化学备课组高二化学备课组10 十月 第三节第三节 化学平衡（第四课时）化学平衡（第四课时）第71页一、等效平衡一、等效平衡定义：定义：化学平衡建立与反应路径无关，可逆化学平衡建立与反应路径无关，可逆反应反应在相同情况在相同情况下，下，不论从正反应开始还不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时相关物质只要初始时相关物质量量“相当相当”，它们即，它们即能够到达相同平衡状态，称为能够到达相同平衡状态，称为“等效平衡等效平衡”。此时，等效平衡中各物质百分含量相此时，等效平衡中各物质百分含量相等。等。第72页 不论平衡从哪个方向建立，在判断时都不论平衡从哪个方向建立，在判断时都可依据题给条件和反应计量系数把生成物全可依据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物物再与原平衡加入物质量相比较，再与原平衡加入物质量相比较，若物质量若物质量“相当相当”，则为等效平衡，则为等效平衡，推算式为：推算式为：某反某反应物物质量应物物质量(mol)+变成生成物而消耗该反应变成生成物而消耗该反应物物质量物物质量(mol)原来该反应物物质量原来该反应物物质量(mol)等效平衡解法等效平衡解法 极值转换法极值转换法 第73页二、等效平衡分类二、等效平衡分类恒温、恒容时恒温、恒容时，只要反应物和生成物量相，只要反应物和生成物量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后应物后与原起始量相同与原起始量相同）则为等效平衡）则为等效平衡第74页例例1、在一定温度下，将、在一定温度下，将2mol N2和和6mol H2充入固定容积密闭容器中，发生充入固定容积密闭容器中，发生 N2(g)3H2(g)2NH3(g)，到达化学，到达化学平衡后，若保持温度不变，令平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别分别为为N2、H2、NH3物质量，重新建立平衡，混物质量，重新建立平衡，混合物中个物质量仍和上述平衡相同，填空合物中个物质量仍和上述平衡相同，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取值必须满足普通条件为取值必须满足普通条件为（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，一个只含含b和和c、4 3a+c/2=2b+3c/2=6第75页例例2、在一个固定容积密闭容器中，加入在一个固定容积密闭容器中，加入2molA和和1molB，发生，发生 2A(g)B(g)3C(g)+D(g)，到达化学平衡时，到达化学平衡时，C浓度为浓度为w mol/L。若保持温度容积不变，改变起始物。若保持温度容积不变，改变起始物质用量，到达平衡后，质用量，到达平衡后，C浓度仍为浓度仍为 w mol/L是：是：A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD第76页恒温、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变（等计量系数）可逆反应，只要（等计量系数）可逆反应，只要反应物（或反应物（或生成物）物质量百分比与起始状态相