化学选修4化学平衡课件

③2NO2 N2O4 与 N2O4 2NO2 ④2SO2＋O2催化 △剂2SO3 与 2SO3催化 △剂2SO2＋O2
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
【解析】 可逆反应必须是在同一条件同时向两个方向进行 的反应。
【答案】 C
2．14CO2 与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C 到平衡后，平衡混合物中含 14C 的粒子有( )
因此有 0.4≤a≤1.3，0≤b≤0.9。
【答案】 (1)a－b＝0.4 (2)0.4≤a≤1.3
学生分组探究二 化学平衡的标志 第 1 步探究——问题引入，自主探究 1．化学平衡的基本标志是什么？ 【提示】 v 正＝v 逆与各组分的浓度保持不变。 2．若反应体系的总压强不变，该可逆反应一定达平衡了吗？
溶解 结晶
溶液中的溶质。
2．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 方向进行又能向 逆反应 方 向进行的反应。 (2)不可逆反应 有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把几乎完全进 行的反应叫不可逆反应，用“ === ”号连接反应物和生成物。例 如：Ba2＋＋SO24－===BaSO4↓。
【答案】 A
4．在一定条件下，可逆反应 A2(g)＋B2(g) 2C(g)达到平衡 时，A2、B2 和 C 的浓度分别为 0.5 mol/L、0.1 mol/L、1.6 mol/L， 若用 a、b、c 分别表示 A2、B2、C 的初始浓度(mol/L)，则：
(1)a、b 应满足的关系是__。 (2)a 的取值范围是__。 【解析】 (1)由于在建立平衡的过程中 A2、B2 的浓度变化相 同，所以二者平衡浓度之差应等于 a 与 b 的差。 a mol/L－b mol/L＝0.5 mol/L－0.1 mol/L＝0.4 mol/L，即 a－b ＝0.4。

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

• 作业： • 《训练与测评》P9 第1、2、3、4、5 。 • 《优化设计》P20随堂练习2、4。
（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变
化学平衡状态的判断：
1.在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容器中 反应 2SO2 ＋ O2 2SO3 达到化学平衡 状态时的标志是（ BD ）
A. SO2 的消耗速率等于SO3 的生成速率
B. SO2 的生成速率等于SO3 的生成速率
C. SO2 的消耗速率等于O2 消耗速率的2倍
第三节
化学平衡
（第一课时）
我们已经学过很多化学反应，有 的能进行到底，有的不能进行到底。 请同学们列举些例子来。
举例，如：酸碱中和反应、硫磺的燃 烧等反应能进行的比较彻底；合成氨、 二氧化硫溶于水、CO与NO等反应就 不能进行到底了。
一、化学平衡的研究对象——可逆反应
1、定义：在相同条件下，既能向正反应方向进 行，又能向逆反应方向进行的反应。 2、表示方法：约定采用“ ”表示，把从 左向右的反应称为正反应，从右向左的反应称 为逆反应。
化学平衡
化学平衡的建立： CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。
开始时υ正 ＞ υ逆 平衡时υ正 = υ逆 ≠0
υ
υ
正
υ =υ
正
逆
υ
0
逆
t
二、化学平衡状态
1. 定义：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。 注意：1、前提：一定条件下
2.同一条件，同时 3.可逆反应总是不能完全进行到底，得到的总是反应 物与生成物的混合物。
可逆反应练习：
在密闭容器中充入SO2和 18O原子组成的氧气，在 一定条件下开始反应，在达到平衡后， 18O存在 于（ ） D A. B. C. D. 只存在O2 中 只存在于SO2 中 只存在于SO2 和SO3 中 SO2 、 SO3 、 O2 中都有可能存在

(1)A瓶中气体颜色________，理由是________________。 (2)B瓶中气体颜色________，理由是___________________。
2 Ⅱ.在水溶液中，橙红色的Cr2O 2 与黄色的 CrO 7 4 有下列平衡
－ －
关系： Cr2O2 7 ＋H2O
－
2CrO2 4 ＋2H
向正反应方向移动 向气体体积减小的反
生成物浓度增大，但 比原来的小 体系压强减小，但比
应方向移动
向气体体积增大的反 应方向移动 向吸热反应方向移动 向放热反应方向移动
原来的大
体系压强增大，但比 原来的小 体系温度降低，但比 原来的高
体系温度升高，但比
原来的低
(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件” 时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件， 不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有 在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏 特列原理来判断平衡移动的方向。如A(g)＋3B(g) 2C(g)
3．勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如：温度 、 压强 以及
参加反应的化学物质的浓度 )，平衡就会向着 能够减弱这种改变
的方向移动。
探究2：如何理解化学平衡的移动？
1．对平衡移动概念的理解
(v 正＝v 逆) 各组分含量 保持一定
(v 正 ≠ v 逆 ) 各组分含 量改变
(v 正′＝v 逆′)
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
1.正确理解化学平衡状态的概念，掌握化学反应速率与化 学 平衡状态的关系。 2.理解并掌握浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 3.掌握勒夏特列原理及其应用。
温 故

SO2 a% O2 b% SO3 c%
平衡状态
SO2 a% O2 b% SO3 c%
平衡状态
?SO2
O2 SO3
归纳总结
二、等效平衡的建成条件、判断方法及 产生结果： 1、恒温、恒容下对于气态物质反应前后 分子数变化的可逆反应等效平衡的 判断方法是:
使用极限转化的方法将各种情况变换成 同一反应物或生成物，然后观察有关物 质的物质的量是否对应相等。
0
a
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30
a%
充 4mol 2mol 0
0
a%
入 2mol 2mol
0
0
b% (a≠b)
开始 2SO2
2mol SO2 1mol O2
4mol SO2 2mol O2
催化剂
+ O2 加热
平衡状态 SO2 a% O2 b% SO3 c%

v v正’ v正’= v逆’ v 平衡状态2
逆’
v正 v正= v逆 v逆 平衡状态1
t1
t2
t3
t4
t2：增大压强 t4：减小压强
t
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
（1）m+n ＞ p+q时 （2）m+n ＜ p+q时 （3）m+n = p+q时
增大压强或减小压强时 平衡如何移动？新旧平 衡的速率大小比较。
下表中压强变化和NH3含量的关系，分析
压强对化学平衡的影响：
5 10 30
60
100
9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
总结： mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
若 m+n ＞ p+q P↑ 平衡正向移动 新旧平衡比较：
CA ↑ 、 CB↑ 、 C↑C 、 ↑CD A的转化率↑ B的转化率 ↑ A% ↓ 、B%↓ 、C%↑ 、D↑%
讨论： 起始
N2 + 3H2 1 mol 3 mol
2NH3 （恒T、V） 达平衡状态1
③加入B，A的转化率减小 ④加入催化剂，气体总的物质的量不变
⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定增大 ⑥若A的反应速率为vA，则B的反应速率vB=(n/m)vA A、①②④⑤ B、①②③⑤ C、①②③⑥ D、③④⑤⑥
压强
1
（MPa)
NH3 % 2.0
体积分数
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ，试根据
故对化学平衡移动没有影响，只是能改变反应达平衡所需时间。
v
v正’= v逆’

确的是( D)
A．K＝n2（NH3）·n（CO2）(n（H2O）)
B．K＝n（H2O）(n2（NH3）·n（CO2）)
C．K＝c2（NH3）·c（CO2）(c[CO（NH2）2]·c（H2O）)
D．K＝c2（NH3）·c（CO2）(c（H2O）)
课堂练习
3.高温下，某反应达平衡，平衡常数 K＝[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说
加快 反应速率 有利于平衡向 正反应方向 移动
采用较高温
加快反应速率 同时提高催化剂的活性
将氨液化并及时分离
有利于平衡向 正反应方向 移动
化学平衡常数——化学平衡的特征
I2(g) + H2(g)
2HI(g)起始时浓度mol/L来自序 号698.6K
c0 (H2)
c0(I2)
c0 (HI)
1 0.01067 0.01196
2SO2(g)+O2
2SO3(g)
298K时K很大，但由于速度太慢，常温时，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。
QC > kc， 正 逆 未达平衡，逆向进行。
QC = kc, 正 逆 达平衡，平衡不移动。
QC < kc, 正 逆 未达平衡，正向进行。
一、化学平衡常数
（5）另外还有两点必须指出：
①平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大

(2)体系中气体物质的总物质的量 (或体积或分子个数)保
持不变。 (3)体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。 (4)气体的总压强不再发生改变。 (5)体系中气体的密度不再发生改变。
栏 目 链 接
以上五项中，对于Δn≠0的可逆反应，如2NO(g)＋O2(g)
O2―→2SO3 ，这样在 SO3 中就含有了 18O ，而 18O 的 SO3 分解： 2SO3―→2SO2 ＋O2 ，就会使 18O进入 SO2。故反应一段时间 后三者中都含有18O。 答案：D
栏 目 链 接
要点二
化学平衡状态
1．化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过 程如下：
栏 目 链 接
2．间接特征：指所表述的内容并非直接而是间接反映 “等”和“定”的意义。 (1)反应物的转化率保持不变。 (2)产物的产率保持不变。 (3)平衡体系的颜色保持不变。 (4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。
栏 目 链 接
3 ．“特殊”特征：指所表述的内容并不能表明所有反 应均已达到平衡状态，只是在某些特定的情况下才能表示反 应已经达到化学平衡状态。 (1)体系中气体物质的总质量保持不变。
(3)特征
到底，反应物________实现完全转化；③反应体系中，与化 同时存在于同一体系中 ；④能量类 学反应有关的各种物质 ______________________ 型的转化互逆，若正反应放热，则逆反应吸热。
3．不可逆反应 有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把 ________ 的反应叫不可逆反应，用“________” === 号表示， 几乎完全进行 例如：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
思考
2. 达到化学平衡状态时，各组分的浓度不再变化，浓度

平衡常数的数学表达式 K c p (C) • cq (D)
cm ( A) • cn (B)
【思考】平衡浓度的单位是mol·L-1，请问平衡常数K有 没有单位？
3.平衡常数的单位 ∵浓度的单位为mol·L-1 ∴K的单位为(mol·L-1)n；n＝p+q-m-n
人教化学选修4化学平衡PPT(19页)
Ag+（ aq）+Cl-（aq）
⑥ Cr2072-（aq）+H20 Cr042-（aq）+2H+（aq）
人教化学选修4化学平衡PPT(19页)
人教化学选修4化学平衡PPT(19页)
【思考与交流】
（1）比较①和②，分析平衡常数表达式的 书写与哪些因素有关?
（2）比较②和③，分析正、逆反应的平衡 常数之间的关系
起始时浓度mol/L
c (H2)
c(I2) c (HI)
0.0119 0.00694 0 74
平衡时浓度mol/L
c[H2]
c[I2]
c[HI]
0.00561 0.000593 0.0127
7
6
0
平衡时
c2 (HI)
c(H2) ·c(I2)
48.38
0.0122 0.00996 84
0 0.00384 0.001524 0.0168 48.61
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【练习】请写出下表中各反应的平衡常数表达式并
回答问题
反应
Kc 单位
① 1/2N2(g）+3/2H2（g）
NH3（g）
② N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
③ 2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）

第二章 化学反应速率和 化学平衡
第三节 化学平衡（第三课时）
2021年2月28日星期日
1
三、化学平衡常数
化学平衡常数： 是指在一定温度下,可逆 反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始, 也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达 到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的 乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积
这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定， 不可一概而论。
12
平衡移动与反应物的转化率间的关系
一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化 率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化 率必定减小。
PS：1、这里的压强改变方式指容积的变化。若为加压，平衡正向 移动，则正反应是一气体体积缩小的反应；若为减压，平衡正向移 动，则正反应是一气体体积增大的反应。 2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系的总 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， 由于体积不变，所以平衡体系中有关物质的浓度没有变，因而不影 响原平衡。
P2 n2
⑵、恒温恒压时：V 1 n1 V 2 n2
⑶、M m总 n总
⑷、 m总
V总 10
平衡移动与反应物的转化率间的关系
2021年2月28日星期日
实验中学 高二化学备课组
11
思考：化学平衡是暂时的，一旦外界条件改变，原 有的固定的各种数量关系皆会因平衡的移动而发生 改变，平衡移动时反应物的转化率如何变化 ？
起n
n
0
变 x 2x
2x
平 n - x n - 2x
2x
由题意可知： n - x + n - 2x = 2 x
x = 0.4n
B n变 100% 0.8n 100% 80%

K＝c(CO)· c(H2)/c(H2O)
高温
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
例如：N2(g)＋3H2(g)
＋H2(g)
高温
高温
2NH3(g)的平衡常数为K1，N2(g)
高温
NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)
N2(g)＋H2(g)
的平衡常数为K3。
①K1和K2的关系式为：K1＝K；
栏 目 链 接
______ 浓度变化无关。
×100%。
应用 思考 1.平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？ 提示：不一定。平衡向正反应方向移动时反应物的转化 率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。 对于正反应是气体体积减小的吸热反应而言，增大压强或升 高温度，平衡向正反应方向移动，反应物转化率都增大；对
要点
化学平衡常数
1．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________ 表示。 K 2. 表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) 在一定温度下，K＝ pC(g)＋qD(g)，
A．①② C．③④
B．②③ D．①③
解析：平衡常数 K 是一个温度常数，只与反应本身及 温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改
变平衡常数K。
答案：D
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有关化学平衡常数的计算及应用 例 一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g) ＋O2(g)催化剂△2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4 mol/L，c始(O2)＝ 1 mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判 断： (1)当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态？ 若未达到，向哪个方向进行？

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。