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第三节化学平衡

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人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共16张PPT)

人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共16张PPT)

反应平衡时 ——v(正)＝v(逆)，c(反应物)、c(生成物)均 _不__再__改__变____，但不一定相等或等于化学 计量数之比
—以上过程中v－t图像表示如下：
2、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆 两个方向的反应速率相__等__时，反应体系 中所有参加反应的物质的质量或浓度保 持_恒_定__的状态。
4、化学平衡状态的判定标志
化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)平衡状态的判定：
1）、正逆反应速率相等 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了 m mol A，即v正＝v逆 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了 p mol C，即v正＝v逆 ２）、温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度 一定时(其他不变) ３）、颜色
①当m＋n≠p＋q时，Mr一定 ②当m＋n＝p＋q时，Mr一定
一定平衡 不一定平衡
７、一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于 密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)——SO3(g) ＋NO(g) ΔH＝－41.8 kJ/mol， 下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月9日星期二3时48分48秒15:48:489 November 2021
• 8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。下午3时48 分48秒下午3时48分15:48:4821.11.9

化学反应平衡

化学反应平衡

第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应的概念：在下，既可以向进行，同时，又可以向进行的反应。

如：2、不可逆反应：能进行到底的反应如：H2的燃烧：酸碱中和：生成沉淀的发应：生成气体的反应：一些氧化还原反应：二、化学平衡状态思考1：对于不可逆反应存在化学平衡吗？化学平衡的研究对象是什么？1、化学平衡的建立类比：溶解平衡的建立：（以蔗糖为例）开始时：平衡时：结论：。

那么对于可逆反应来说，又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。

CO + H2O (g) CO2+ H2开始浓度0．01 0．01 0 0一段时间后0．005 0．005 0．005 0．005如图：归纳：反应开始：反应过程中：一定时间后：思考：当可逆反应达到平衡状态时，反应是否停止了?2、化学平衡的定义：在下的反应里，正反应和逆反应速率，反应混合物中各组分的或保持不变的状态。

3、化学平衡的特征：(1)条件：(2)对象：(3) 等：(4) 动：(5) 定：4、应用：例1、可逆反应2NO22NO + O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO③用NO2 、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态lA．①④⑥B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥反馈练习：1、可以说明密闭容器中可逆反应P（g）+ Q（g）R（g）+ S（g）在恒温下已达平衡的是（）A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等D.P、Q、R、S的物质的量相等3、在一定温度下，可逆反应：A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是( )(A) A2、B2、AB的浓度不再变化(B) 容器中的压强不再随时间变化(C) 单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB(D) A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2第三节化学平衡【实验探究一】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡：Cr2O72－+ H2O 2CrO42－+ 2H+K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。

第三节 化学平衡

第三节 化学平衡

第二章第三节化学平衡教学目标：1.能描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

教学重点：描述化学平衡建立的过程。

教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

探究建议：①实验探究：温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。

②实验：温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响。

③查阅资料：奇妙的振荡反应。

④讨论：合成氨反应条件选择的依据。

课时安排：三课时教学过程：第一课时[导课]我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。

请同学们思考并举例说明。

[回答]学生举例化学反应存在的限度。

[讲述] 化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。

例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。

［板书］第三节化学平衡［讲述］如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。

[板书]一、可逆反应与不可逆反应[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？［回答］开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。

［追问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？［回答］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。

因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。

k第三节 化学平衡的建立

k第三节 化学平衡的建立

可逆反应实际上是两个既有密切关系又独立 发生的化学反应
373K时，将0.10mol无色N2O4气态放入100mL抽空的密闭 容器中，发生如下反应：N2O4 2NO2隔一定时间对体系 进行分析，得到以下数据： 时间/s 时间/s n(N2O4)/mol n(NO2)/mol 0 0.10 0 20 0.07 0.06 40 0.05 0.10 60 0.04 0.12 80 0.04 0.12 100 0.04 0.12
3、达到化学平衡的标志： 达到化学平衡的标志： V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大 和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大 浓度保持不变 主要标志。 主要标志。 直接标志： ⑴直接标志： ①速率关系： 速率关系：
v正＝v逆
应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原 应用：判断平衡时，要注意用“ 则 同：同一种物质的V正和V逆才能比较 同一种物质的V 等：转化为同一种物质后的反应速率必须相等 转化为同一种物质后的反应速率必须相等 同一种物质 逆：反应方向必须对立 ②含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的 含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、 摩尔分数、体积分数、 量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变
课堂练习： 课堂练习：
【1】在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 标志是 （ ） AC A.C的生成速率与C A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成 molA,同时生 单位时间内生成n 同时生3n B.单位时间内生成n molA,同时生3n molB C.A C.A、B、C的浓度不再变化 D.A 的分子数比为1:3:2 D.A、B、C的分子数比为1:3:2 【2】下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g) 下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g) 在恒温下已达平衡状态的是（ 在恒温下已达平衡状态的是（ ） B A.反应容器内压强不随时间变化 A.反应容器内压强不随时间变化 B.P和 B.P和S的生成速率相等 C.反应容器内 反应容器内P C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化 2C(g)达到平衡的 2C(g)达到平衡的

第三节 化学平衡--化学平衡常数

第三节 化学平衡--化学平衡常数
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三节 化学平衡
化学平衡常数
【学习目标】 学习目标】
1、化学平衡常数的概念 、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的 、 程度判断 3、运用化学平衡常数进行计算 、
首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分 首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例， 析课本29页表中的数据 然后得出结论。 页表中的数据， 析课本29页表中的数据，然后得出结论。 根据表中的数据计算出平衡时 并分析其中规律。 并分析其中规律。
(1)k的表达式为： 的表达式为： 的表达式为 (2)该反应为 吸热 反应（“吸热”或“放热”） 反应（ 吸热” 放热” 该反应为 (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（BC ） 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（ 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据 混合气体中ＣＯ Ａ.容器中压强不变 容器中压强不变 Ｂ.混合气体中ＣＯ浓度不变 混合气体中ＣＯ浓度不变 D.c(CO2)=c(CO) Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆 830 ºC (4)若c(CO2) .c(H2)=c(CO) .c(H2O),此时温度为 . 若 此时温度为
c(CO) : c(H2O) = 1:1 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 1 1 0 0 起始 转化c -x 转化 平衡c 平衡 1-x c(CO) : c(H2O) = 1:4 时 CO + H2O CO2 + H2 起始c 4 0 0 起始 1 转化c +x +x 转化 -x -x 平衡c x x 平衡 1-x 4-x
化率3; 3H2(g) 2NH3(g) 在一定 2(g 2(g 3(g 条件下进行。设投入的N mol， mol， 条件下进行。设投入的N2为1 mol，H2为3 mol， 在一体积恒定，温度恒定的容器中反应， 在一体积恒定，温度恒定的容器中反应，测得 平衡时的压强是原来的90%，求转化率α 平衡时的压强是原来的90%，求转化率α1。然 后再充入1 温度不变， 后再充入1 mol N2 和3 mol H2 ，温度不变，计 算新平衡的转化率α 算新平衡的转化率α2。

第三节化学平衡3(压强对化学平衡的影响)

第三节化学平衡3(压强对化学平衡的影响)

2、分析下列两个可逆反应达到平衡 后，当改变压强平衡是否移动？怎样移动？ ①H2 + I2(g) 2HI
②CO2 + C(s)
反应 增大压强 ① 不移动 ② 向逆反应方向移动
2CO
减小压强
不移动
向正反应方向移动
3、对于反应2NO2(气)
N2O4(气)，
试比较以下三种状态下的压强关系： （1）改变压强前混和气体压强P1；改变压强 后瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后混和 气体压强P3； P2 ＞ P3 ＞ P1 加压：_____________ P1 ＞ P3 ＞ P2 减压：_____________ （2）加压后达新平衡，与原平衡相比，总物 质的量增大还是减小？平均分子量呢？
（2）原因分析： 2NO2(g)
原平衡
气体体积减少 气体体积增大
N2O4(g)
新平衡
V(减)=V(增)
移动方向 体减
增大压强 V(减) > V(增)
V`(减)=V`(增)
减小压强 V(减) < V(增)
体增
V`(减)=V`(增)
用速率时间图分析压强对平衡的影响
V
V(增)＝V(减) V(减)
V`(增)＝V`(减)
使化学平衡向着 的方向移动。
问题思考： 在其他条件不变时，改变压强， 化学平衡是否都会发生移动？ 用H2、I2(g)和HI混合气体代替上述NO2 和N2O4的混合气体进行上述实验。结果平衡 没有发生移动。
（1）结论：对于前后有气体体积变化的 平衡，在其他条件不变时，增大压强，平衡 向 方向移动；减小压强，平衡向 方向移动。
450℃时N2和H2反应生成NH3的实验数据
压强/MPa
NH3/%

选修四第二章第三节化学平衡

选修四第二章第三节化学平衡

第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义：在条件下向正、反两个方向进行的反应，用符号表示。

2.特征：(1)可逆反应正、逆反应的条件是。

(2)相同条件下，正反应和逆反应。

(3)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，反应物和生成物。

(4)若正反应是放热反应，则逆反应为。

例1：判断下列反应，属于可逆反应的是。

①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时，化学反应速率___________最大，而__________最小(为零)。

(2)随着反应的进行，v正____________，而v逆____________。

(3)某一时刻，当反应进行到_______________时，此可逆反应就达到了平衡。

2.化学平衡状态在一定条件下，当一个可逆反应进行到和相等，反应物与生成物时的状态。

例3：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

第三节 化学平衡(全)

第三节 化学平衡(全)

第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应。

二. 化学平衡1.化学平衡：化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应．．．．里，正．反应和逆．反应的速率相等．．．．，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。

⑵达到化学平衡状态的标志①v(正)=v(逆)②反应混合物中各组分的含量保持不变。

只要满足以上一个条件即可表示一个可逆反应在一定条件下已经达到平衡状态。

③以可逆反应mA(g)+nB pC(g)为例，若开始只有反应物，没有生成物，此时A和B的_______最大，因而_______最大；而C起始浓度为零，因而_______为零。

随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，v(正)越来越小，v(逆)越来越大，反应进行到某一时刻，v(正)＝v(逆)，这时就达到了化学平衡，如图2-12的速率—时间图象所示。

反应物与生成物浓度随时间变化（浓度－时间图象）关系如图2-13所示。

1图2-12 图2-13例1在密闭容器中充入SO2和由18O原子组成的18O2，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O18存在于（）A、只存在于氧气中B、只存在于SO3中C、只存在于SO2和SO3中 D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。

例2在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。

D、在反应过程中，正反应速率等于逆反应速率。

三.化学平衡状态的特征：(1)“逆”：化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。

(2)“动”：即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。

(3)“等”：是指，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。

(4)“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。

第三节 化学平衡图像

第三节 化学平衡图像
第三节 化学平衡
第4课时 化学平衡图像
知识回顾
1． 对于 N2(g)＋3H2(g) 正2反NH3(g) ΔH<0
(1)增大 c(N2)，平衡向应 方向移动，N2 的转化率
减小 ，H2 的转化率 增大。 正反 (2)增大压强，体积缩小，平衡向应
方向移动，N2、
H2 的转化率增大 ，N2、H2 的百分含量减小 ，NH3 的百
( B) A．反应的化学方程式为 5Y X B．t1 时，Y 的浓度是 X 浓度的 1.5 倍 C．t2 时，正、逆反应速率相等 D．t3 时，逆反应速率大于正反应速率
45．. 由某可逆反应绘出图像如图所示，纵坐标为
生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对
该反应的判断不正确的是
(C)
A．反应物中可能含有气体
[活学活用] 1．下列各图中，表示 2A(g)＋B(g)
个可逆反应的正确图像为
2C(g)(正反应放热)这 (A )
21．下列各图是温度(或压强)对 2A(s)＋2B(g) 2C(g)＋D(g)
ΔH<0 的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡
时的温度或压强，其中正确的是
( C)
32．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，下列分析中不正确的是 (C )
能是
。
A．673 K
B．273 K
C．373 K
D．1 073 K
答案 (1)Ⅲ (2)CD (3)A
化学平衡图像
探【究例点一题分化析学平】衡图像
1．在 2 L 密闭容器中，某一反应有关物质 A(g)、 B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像 回答下列问题： (1)横坐标表示反应过程中时间变化 ，纵坐标表示 反应 过程中物质的物质的量的变化 。

第三节 化学平衡常数及计算

第三节 化学平衡常数及计算

几乎不发生反应。
②平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条 件下不可能进行。
如:N2+O2
2NO ；K=10-30(298K)所以常
温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必
要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或
者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。
A
8
3、同一条件下正、逆反应的化学平衡常数有何关 系？
cm(A)·cn(B)
A
15
二、平衡常数的有关计算 1.直接求平衡常数
练习：对于反应2SO3(g)
2SO2(g)+
O2(g),若在一定温度下，将2密闭容器中，当达到平衡状态时，
测得O2(g)的物质的量为0.6mol,试求此反应的 平衡常数。
2.平衡转化率与平衡常数的相互求算
思考：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g) △ 2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：
温度 浓度平衡常数
623K 66 .9
698K 54.4
763K 45.9
通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可 以判断上可逆反应的正方向是 放 热反应.
4、利用Ｋ可判断反应吸热还是放热
（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 热
用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观， 常用平衡转化率α来表示反应限度。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可 表示：
(A)%A初始的 A初物始质 的 A的 的物平 量质衡的物量质 10的 %0
n始n平10%0 n始
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡 转化率

第三节化学平衡第3课时平衡移动

第三节化学平衡第3课时平衡移动
1.浓度对化学平衡的影响？
在其它条件不变的情况下：增大反应物的浓度(或减 小生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；减小反 应物的浓度(或增大生成物的浓度)，平衡向逆反应方 向移动。
2.压强对化学平衡的影响？
增大压强，化学平衡向着气体分子数目减少的方向 移动；减小压强，化学平衡向着气体分子数目增多 的方向移动；对于反应前后气体分子数目不变的反 应，改变压强，平衡不移动。
温 度 增大体系压强 减小体系压强 向气体体积减小的 反应方向移动 向气体体积增大的 反应方向移动 向吸热方向移动 向放热方向移动 体系压强减小 体系压强增大
升高温度 降低温度
体系温度降低
体系温度升高
化学平衡移动原理——勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压 强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 ①“减弱”的双重含义： 定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。 定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化， 而不能完全抵消外界条件的变化量。 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解 平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），不是平 衡状态不能用此来分析。 ③平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能 用来判断建立平衡所需时间。
升高温度
t
0
降低温度
t
平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 结论：其他条件不变，升高温度平衡向吸热反应方向
移动；降低温度平衡向放热反应方向移动。 平衡向放热反应方向移动 平衡向吸热反应方向移动
m A(g) + n B(g)
⑵若△H＜0：
V V(正) V(逆) V(正) V
p C(g) + q D(g)
V(正)
V(正)

第三节影响化学平衡的条件

第三节影响化学平衡的条件

思考：结合催化剂对化学反应速率的影响， 你认为催化剂对化 学平衡有无影响？
㈣.催化剂对化学平衡的影响 催化剂能同等程度地改变正、逆反应 速率，因此对平衡无影响。但能增大 反应速率，缩短达平衡的时间，提高 单位时间内产量。
三.列夏特勒原理—— 化学平衡移动原理
如果改变影响化学平衡的一个条件 （如浓度、压强、温度），平衡就向能 减弱这种改变的方向移动。
§2-3 影响化学平衡的条件
第三节 影响化学平衡的条件
一.化学平衡的移动
1、概念：可逆反应中，由于条件的改变，引起 反应速率变化，从而导致旧的化学平衡的破坏、新的 化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动。
旧化学平衡 V（正）= V（逆）
条件改变
平衡破坏
一定时间后
新化学平衡
V（正） = V（逆）
V（正）= V（逆）
B：混和气体遇冷颜色变浅，说明 ① 平衡向正反应方向移动 ；② NO2浓度减小。
温度对化学平衡的影响
[思考]画出升温对平衡影响的V-t图像
V逆’
V正
V正’ V正= V逆
平衡状态Ⅰ
V正’= V逆’
平衡状态Ⅱ
V逆 0 t1 t2 t3 升温对化学平衡的影响
温度对化学平衡的影响
[练习]画出降温对平衡影响的V-t图像 V正
(1)若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，而 A的转化率减小，B的转化率增大。 (1)若按原比例同倍数地增加A和B的量，则平衡向 正反应方向移动，而反应物的转化率与气体反应物 计量数有关。如： a+b=c+d，A、B的转化率都不 变；如： a+b>c+D，A、B的转化率都增大；如： A+b<c+d，A、B的转化率都减小。

第三节 化学平衡常数及等效平衡

第三节 化学平衡常数及等效平衡

仙源学校讲学稿课题：第三节化学平衡（第5课时）编号：0402035 日期月日【学习目标】1.了解化学平衡常数及其意义；Array2. 掌握化学平衡常数的应用【重点难点】化学平衡常数的应用。

【知识梳理】【学点一】化学平衡常数1.定义：在一定的温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，浓度幂之积与浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的平衡常数。

符号为2.表达式:K= （对于 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 来说）3.意义:(1) 表示可逆反应进行的程度，K值越大，正反应进行的程度，反应物的转化率（2）化学平衡常数只与有关，与其他因素无关。

若改变温度，引起平衡向正向移动，则K值增大；若改变温度，引起平衡向逆向移动，则K值减小。

4.注意事项（1）各物质的浓度必须是浓度，同时，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式（2）若反应方向改变，则平衡常数变为原平衡的。

（3）若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。

（4）若两个方程式相加得出新的方程式，则新方程式的平衡常数等于两个方程式的平衡常数相乘。

【探究讨论】写出下列反应的化学平衡常数表达式：CaCO3CaO(s)+CO2(g) K=Cl2+H2O H++Cl-+HClO K=Cr2O72-+H202CrO42-+2H+ K=【学点二】化学平衡常数的应用应用1：利用平衡常数，计算逆反应的平衡常数【例题1】在相同温度下，①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) K1 =②2NH3(g) N2(g)+3H2(g) K2=③ 1/2 N2(g)+3/2 H2(g) NH3(g) K3=则K1与K2两者的关系则K1与K3两者的关系〖强化训练〗某温度下，SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为（）A.2500B.100C.4×10-4D.2×10-2应用2：利用平衡常数，判断反应的热效应【例题2】不同温度下，反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)的浓度平衡常数与温度的关系如下：O(g) CO【当堂训练】1.下列化学平衡常数的说法正确的是（）A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化 B．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动C．改变温度，平衡常数一定改变 D．催化剂改变达到平衡的时间，必引起平衡常数的改变2.在某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是（）A．K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大B．K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大C．反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大D．温度越高，达到平衡时，K值越大3.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式K = 。

第三节 化学平衡——化学平衡常数

第三节 化学平衡——化学平衡常数

特别提醒
c p (C ) c q ( D) K m c ( A) c n ( B)
c为各组分的平衡浓度,单位为mol· L-1,但计算时只需代入数值 K不要写单位
【探究活动2】平衡常数(K)与温度的关系
457.6℃
K=48.74
H2(g) + I2(g)
序 号
2HI(g)
c0 (HI)
d . c c (C ) ( D ) Qc a b c ( A) .c ( B )
c
Qc ＞K ： 反应向逆方向进行， v正＜ v逆
二、利用平衡常数的计算
（1）利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度
例1.在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L
密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得 c(H2)=0.0080mol/L.
K值越小，反应进行的程度越不完全，转化率越小。 K值
反应限度
K>105
基本完全
K <10-5
很难进行
4、平衡常数表达式的书写要点
【试一试】 ：写出下列反应的平衡常数表达式
(1) C(s)+O2(g) (2) NH4Cl (s) (3) 2NO2 (g)
N2O4 (g) NO2 (g)
CO2(g)
K= K= K1= K2= K3=
（2）K值表达式中，固体、液态水不写； （3）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关； （4）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的 快慢，即速率大，K值不一定大；
（5）利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态
小结：使用平衡常数的注意事项
Qc ＜ K ： 反应向正方向进行， v正＞ v逆
Qc ＝ K ： 反应处于平衡状态， v正＝ v逆

第三节 化学平衡(1)平衡的建立

第三节 化学平衡(1)平衡的建立
影响 外界 结果 条件改变 增大反应物 浓度 单位体积内 分子 总数 活化分 子数 活化分子 百分数 有效 化学反应 碰撞 的速率 次数
增大压强
升高温度 使用正催化剂
复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？ 在相同条件下，既能向正反应方向进行， 同时，又能向逆反应方向进行的化学反应， 叫做可逆反应。 可逆反应的特点： ①同一条件、同时反应、方向对立 ②不可能完全转化 思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究 一个化学反应还需要讨论哪些内容？
蔗糖晶体
溶解
结晶
蔗糖溶液
过程分析：
①开始时，v溶解 最大 ，v ＝ 0 ————— 结晶 ———
逐渐增大 ②然后， v溶解逐渐减小 结晶 —————— —————，v ③最后， v溶解 —— v结晶 ＝
建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的 蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量 不再减少了。
讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后， 蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？ 溶解和结晶过程是否停止？ 晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但 溶解和结晶过程并未停止， v溶解＝v结晶， 蔗糖溶解多少则结晶多少。
C(反应物) ↑ 浓度 →ひ↑
压强 温度
p ↑→ひ↑ T ↑→ひ↑
使用正催化 催化剂 剂→ひ↑
浓度、压强、温度、催化剂
是影响化学反应速率的四大因素 此外还有光、超声波、激 光、放射性、电磁波、反应物的 颗粒的大小、扩散速率、溶剂效 应等也影响了反应速率。
复习
将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：
会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平 衡。 在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆 ⑹同： 反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓 度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的 建立与途径无关。

人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共13张PPT)

人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共13张PPT)
第二章 化学反应速率和化学 平衡
3化学平衡
一、平衡的移动
实验： 将NO2球分别浸在冰水和热水中，观察NO2球中
颜色的变化。 实验现象：浸在冰水中的NO2球红棕色变浅，浸在 热水中的NO2球红棕色加深。 说明：可逆反应达到化学平衡状态后改变外界条件， 体系中物质浓度会发生变化，平衡状态会发生变化。
V（正）= V（逆） 外界条件改变
2、降低温度，正逆反应速率都减慢。吸热反应方向 减慢的幅度大，化学平衡向放热反应方向移动。
温度对化学平衡的影响
1、温度变化引起化学反应速率变化，吸热反应方向 变化的幅度总是比放热反应方向变化的幅度大。 2、升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，减弱温 度的升高。降低温度化学平衡向放热反应方向移动， 减弱温度的降低。
1、增加浓度，化学反应速率加快，平衡向减弱浓 度的方向移动。 2、减小浓度，化学反应速率减慢，平衡向增加浓 度的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响
回忆实验2—7
2 N O 2 ( 红 棕 色 ， g ) N 2 O 4 ( 无 色 ， g ) H 5 6 . 9 K J /m o l
实验现象：浸在冰水中的NO2球红棕色变浅，浸在 热水中的NO2球红棕色加深。
谢谢大家！
（可能出现）பைடு நூலகம்
V ′ （正） ≠ V ′ （逆）
新条件
V ′ （正） = V ′ （逆）
旧平衡的破坏
新平衡的建立
过程叫平衡的移动
实验2—5
C r 2 O 7 2 （ 橙 色 ） H 2 O 2 C r O 4 2 （ 黄 色 ） 2 H
实验结论： 1、增加生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆 反应方向移动。 2、减小生成物浓度，逆反应速率减慢，平衡向正 反应方向移动。
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1、定义：
化学平衡状态，就是指在一定条件下的可 逆反应里，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。 前提：可逆反应
强 调 三 点
实质：正反应速率=逆反应速率 标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变的状态
2、化学平衡状态的特征
可逆反应； (1)逆：
(2)等： 正反应速率=逆反应速率
A.混合气体的压强
C.B的物质的量浓度
D.气体的总物质的量
【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标 志的是：①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下 B 已达平衡状态的是（ ） A. 反应容器内压强不随时间变化 B. P和S的生成速率相等 C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间而 变化
（2）对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应：
（H2+I2(g)
2HI），不能用此标志
判断平衡是否到达，因为在此反应过 程中，气体的总压、总体积、总物质
的量都不随时间的改变而改变。
判断可逆反应达到平衡状态？
重要题型：
【例１】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 （ AC ） A. C的生成速率与C分解的速率相等
（2）反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）：
① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、 体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 ② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、 气体的体积分数均保持不变。 ③ 若反应前后的物质都有气体，且总体积不 等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒 容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、 恒压）均保持不变。 ④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三节化学平衡
第一课时
复习
影响化学反应速率的四大因素
浓度、压强、温度、催化剂
此外还有光、超声波、激 光、放射性、电磁波、反应物 的颗粒的大小、扩散速率、溶 剂效应等也影响了反应速率。
试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表：
影响 结果 单位体积内 分子 总数 活化分 子数 活化分子 百分数 有效 化学反应 碰撞 的速率 次数
外界 条件改变
用正催化剂
一、可逆反应
在同一条件下,既能向正反应方向进 行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫 做可逆反应. NH3＋H2O NH3· H2O
注意：可逆反应总是不能进行到底， 得到的总是反应物与生成物的混合物
二、化学平衡状态
1、溶解平衡状态 在一定温度下的饱和溶液中：
c(CO) 、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小， c(CO2) 、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大
进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速 率和逆反应速率相等，则各物质的浓度将____
速 率
正反应 速率 逆反应 速率
相等
时间
这时，反应仍在进行，但是四种物质的浓度 均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今 天要重点研究的重要概念—化学平衡状态
②⑧
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
思 考与练 习
在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2 该反应达到平衡的标志是：
（1）混合气体的颜色不再改变 （ ） ） （2）混合气体的平均相对分子质量不变 （
总之：
对于不同类型的可逆反应，某 一物理量不变是否可作为平衡已到达
的标志，取决于该物理量在反应过程
中是否发生变化。即：能变化的量保 持不变则达平衡。
如：
（1）对于反应前后的气体物质的分 子总数不相等的可逆反应（2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混合气体的 总压、总体积、总物质的量是否随着 时间的改变而改变来判断是否达到平 衡。
（3）混合气体的密度不变 （ ） （4）混合气体的压强不变 （ ） （5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 （ ） (6) O2气体的物质的量浓度不变 （ ）
[小结]化学平衡状态的标志:
•
（1）υ正 = υ逆 （本质特征）
① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的 消耗速率。 ② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物 质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(3)动： 动态平衡（正逆反应仍在进行）
(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，
各组分的含量一定。
(5)变: 条件改变，原平衡被破坏，在新的条
件下建立新的平衡。
(6)同：条件相同，某一可逆反应无论是从正反
应开始还是从逆反应开始，最终均可达 到同一平衡状态。
3、可逆反应达到化学平衡状态的标志
(1)直接标志： 正反应速率等于逆反应速率 (2)间接标志： ①各组分的质量、物质的量、浓度不随时间而改变 ②各组分的百分含量不随时间而改变 ③若反应前后都有气体且系数不等，则气体的总物 质的量、总压强（恒温恒容）、平均分子量、密度 （恒温恒压）不随时间而改变
【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( AC ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物 理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 态的是 2C(气)+D(气)已达平衡状 ( BC ) B.混合气体的密度
溶解
固体溶质
结晶
溶液中的溶质
若：溶解速率 = 结晶速率
则：达到溶解平衡状态（一种动态平衡）
那么，可逆反应的情况又怎样呢？
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和 0.01molH2O(g),CO＋H2O CO2＋H2
开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0
随着反应的进行，