人教版高中化学选修四课件：化学平衡 (共64张PPT)

第四章 化学平衡

第一讲 化学平衡

【知识一览】

一、化学平衡状态：

化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

二、平衡移动：

改变影响平衡的一个条件 化学平衡移动方向 化学平衡移动结果

浓度 增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小

减小反应物浓度

增大生成物浓度

减小生成物浓度

压强 增大体系压强 向气体体积减小的反应方向移动

体系压强减小

减小体系压强

温度 升高温度 向吸热反应方向移动 体系温度降低

降低温度

催化剂 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。

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一、判断化学平衡状态标志

1．下列说法中能说明2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是__________。

(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；

(2)一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂；

(3)c(HI)＝c(I2)；

(4)反应速率：v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)；

(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；

第四章 化学平衡

(6)温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；

(7)温度和体积一定时，容器内压强不再变化；

(8)条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；

(9)温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化；

(10)温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化。

2．可逆反应: 2A(气) + 3B(气)

3C(气), 在 一定的条件下, 使一定量A和B气体反应, 达 到平衡状态时, 具有的性质是: (

)

A. 各物质的浓度之比为c(A):c(B):c(C)=2:3:3

- 1 - 高中化学之：化学平衡

一、化学平衡状态

（一）研究对象：可逆反应

（二）建立：图像：

（三）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

（四）特点——逆、等、动、定、变

1、逆：研究对象是可逆反应

2、等：平衡时，同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆

3、动：化学平衡是动态平衡，即达平衡时正逆反应仍在进行，只不过同一物质的v正=v逆

4、定：在平衡体系的混合物中，各组分的含量（物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等）保持一定

5、变：任何化学平衡状态均是暂时的，相对的，有条件的，与达平衡的过程无关（即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡，还可以从正逆两个方向开始达平衡）当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的改变，直至在新的条件下建立新的平衡状态

注：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率

（五）判断达化学平衡的标志

1、用速率判断：方法：先找出正、逆反应速率，再看物质：若同一物质，则正逆速率相等

若不同物质，则速率之比=系数之比

2、用含量判断：

（1）平衡时，各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变

（2）若反应中有颜色变化，颜色不变时可认为达平衡

（3）绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变，说明已达平衡

（4）有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应，混合气体的总质量不变，或混合气体的密度不变，都可以判断达平衡

（5）对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应，混合气体的总物质的量不变，或混合气体的摩尔质量不变，或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡

二、化学平衡常数

（一）定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示

高中化学选修四绝热容器中的化学平衡

在高中化学选修四的学习中，绝热容器中的化学平衡是一个较为复杂但又十分重要的知识点。理解这一概念对于我们深入掌握化学平衡的原理和应用具有关键意义。

首先，让我们来明确一下绝热容器的特点。绝热容器意味着容器与外界没有热量交换，这就使得体系内的热量变化只会影响体系自身的温度，而不会与外界环境发生热传递。

当化学反应在绝热容器中进行时，其平衡状态的建立和变化与恒温恒容或恒温恒压容器中的情况有所不同。在绝热条件下，化学反应的放热或吸热会直接导致体系温度的改变。

例如，对于一个放热反应，如果在绝热容器中进行，随着反应的进行，放出的热量会使体系温度升高。而温度的升高会对化学平衡产生影响。根据勒夏特列原理，当体系温度升高时，平衡会向着吸热的方向移动，以削弱温度升高带来的影响。

相反，如果是一个吸热反应在绝热容器中进行，反应吸收热量会使体系温度降低。此时，平衡会向着放热的方向移动，以升高温度来抵消温度降低的变化。

为了更清晰地理解绝热容器中的化学平衡，我们通过具体的例子来进行分析。 假设我们有一个可逆反应：A(g) ＋ B(g) ⇌ 2C(g) ΔH ＜ 0 （放热反应）

在绝热容器中，反应开始时，反应物 A 和 B 的浓度较高，反应向右进行，放出热量，体系温度升高。温度升高使得平衡向逆反应方向移动，即向着吸热的方向移动，从而减少产物 C 的生成，增加反应物

A 和 B 的量。

再看另一个例子：2A(g) ＋ B(g) ⇌ 3C(g) ΔH ＞ 0 （吸热反应）

在绝热容器中，反应开始后，由于吸热，体系温度降低，平衡向正反应方向移动，生成更多的产物 C，同时减少反应物 A 和 B 的量。

需要注意的是，在绝热容器中，温度对化学平衡常数 K 的影响与在恒温条件下不同。在恒温条件下，化学平衡常数 K 只与温度有关，且温度一定时，K 是一个定值。但在绝热容器中，由于温度会随着反应的进行而改变，所以化学平衡常数 K 也会相应地发生变化。

等 效 平 衡

1、在恒温容器中加入1molN2和3molH2，达到平衡时NH3的体积分数为m%。若N2、H2、NH3的起始加入量分别为x mol、y mol、z mol，达到平衡时NH3的体积分数仍为m%。

（1）该容器恒容，则x、y、z应满足的关系是 。

（2）该容器恒压，则x、y、z应满足的关系是 。

设前者达到平衡时生成NH3为a moL，则后者达到平衡时生成NH3 mol（用a、x、z表示）

答案：（1）x+z/2=1 y+3z/2=3 （2）(2x+z)/(2y+3z)=1/3，(x+z/2)a

2.某温度下，把1molN2和3molH2通入一容积可变的密闭容器里，发生反应：

N2 （g） + 3 H2（g） 2 NH3（g）,反应到达平衡状态，测得NH3为s mol。若保持温度和压强不变，用m、n、p代表初始加入N2、H2、NH3的物质的量，只改变m、n数值，达到到平衡时各组分的质量分数不变，请填写表中编号为（1）--（3）各状态空格内的数据。

编号 初始状态/mol 平衡状态NH3的物质的量/mol

N2 H2 NH3

已知 1 3 0

s

1 0 0 4

2 0 3s

3 0.1 0.25s

答案：(1)、2s (2). 3 9 (3). 0.3 0.3

3、向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)催化剂高温CO2＋H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )

(A)0.5 mol CO＋2 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2

(B)1 mol CO＋1 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2