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1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三節(jié) 化學(xué)平衡(第一課時(shí))1202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二一是一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題如何在單位時(shí)間內(nèi)提高合成氨的產(chǎn)量如何在單位時(shí)間內(nèi)提高合成氨的產(chǎn)量如何使如何使H2和和N2 盡可能多轉(zhuǎn)化為盡可能多轉(zhuǎn)化為NH3,即反應(yīng)進(jìn)行程度即反應(yīng)進(jìn)行程度二是二是化學(xué)反應(yīng)平衡研究問(wèn)題化學(xué)反應(yīng)平衡研究問(wèn)題對(duì)于對(duì)于 N2 + 3H2 2NH3反應(yīng)應(yīng)當(dāng)考慮反應(yīng)應(yīng)當(dāng)考慮哪些條件下可有利于生產(chǎn)哪些條件下可有利于生產(chǎn) ?3復(fù)習(xí):復(fù)習(xí):什么叫可逆反應(yīng)?可逆反應(yīng)有哪些特點(diǎn)?什么叫可逆反應(yīng)?可逆反應(yīng)有哪些特點(diǎn)? 在在相同條件下相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,既能向正

2、反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)同時(shí),又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。叫做可逆反應(yīng)??赡娣磻?yīng)的特點(diǎn):可逆反應(yīng)的特點(diǎn):同一條件、同時(shí)反應(yīng)、方向?qū)α⑼粭l件、同時(shí)反應(yīng)、方向?qū)α⒉豢赡芡耆D(zhuǎn)化不可能完全轉(zhuǎn)化反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在于同一反應(yīng)體反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在于同一反應(yīng)體系中。系中。第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡4下列反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)的是下列反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)的是()AH2和和O2點(diǎn)燃生成點(diǎn)燃生成H2O的反應(yīng)與的反應(yīng)與H2O電解生成電解生成H2和和O2的反應(yīng)的反應(yīng)BCuSO4吸水形成晶體藍(lán)礬與藍(lán)礬加吸水形成晶體藍(lán)礬與藍(lán)礬加熱失去水分生成熱失去水分生成CuSO4CCl2

3、溶于水溶于水DNa2O溶于水溶于水答案:答案:C不可逆反應(yīng):不可逆反應(yīng):幾乎完全進(jìn)行到底的反應(yīng)。幾乎完全進(jìn)行到底的反應(yīng)。5第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡討論:可逆反應(yīng)為什么有討論:可逆反應(yīng)為什么有“度度”的限制?的限制?“度度”是怎樣產(chǎn)生的?是怎樣產(chǎn)生的?分析:在一定溫度下,將一定分析:在一定溫度下,將一定質(zhì)量的蔗糖溶于質(zhì)量的蔗糖溶于100mL水的過(guò)程水的過(guò)程如右圖,蔗糖在溶解時(shí),一方面,蔗糖分子不斷如右圖,蔗糖在溶解時(shí),一方面,蔗糖分子不斷離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中,另一方面,溶液中的離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中,另一方面,溶液中的蔗糖分子又不斷在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶蔗糖分子又不斷在未溶解的蔗糖

4、表面聚集成為晶體。體。蔗糖晶體蔗糖晶體 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解結(jié)晶結(jié)晶6過(guò)程分析:過(guò)程分析:開始時(shí),開始時(shí),V溶解溶解 ,V結(jié)晶結(jié)晶然后,然后, V溶解溶解 ,V結(jié)晶結(jié)晶 最大最大0逐漸減小逐漸減小 逐漸增大逐漸增大最后,最后,V溶解溶解 V結(jié)晶結(jié)晶 建立溶解平衡,建立溶解平衡,形成飽和溶液,即溶解的形成飽和溶液,即溶解的蔗糖的質(zhì)量與結(jié)晶的蔗糖質(zhì)量相等,固體質(zhì)量蔗糖的質(zhì)量與結(jié)晶的蔗糖質(zhì)量相等,固體質(zhì)量不再減少了。不再減少了。7討論:在一定條件下,達(dá)到溶解平衡后,討論:在一定條件下,達(dá)到溶解平衡后,蔗糖晶體的質(zhì)量和溶液的濃度是否變化?蔗糖晶體的質(zhì)量和溶液的濃度是否變化?溶解和結(jié)晶過(guò)程是否停止?

5、溶解和結(jié)晶過(guò)程是否停止?晶體質(zhì)量和溶液的濃度不會(huì)發(fā)生改變,但晶體質(zhì)量和溶液的濃度不會(huì)發(fā)生改變,但溶解和結(jié)晶過(guò)程并未停止,溶解和結(jié)晶過(guò)程并未停止, v溶解溶解v結(jié)晶結(jié)晶,蔗糖溶解多少則結(jié)晶多少。蔗糖溶解多少則結(jié)晶多少?!岸榷取保ㄏ薅龋┑漠a(chǎn)生(限度)的產(chǎn)生 消耗量等于生成消耗量等于生成量,量上不再變化量,量上不再變化8一、一、化學(xué)平衡的建立過(guò)程化學(xué)平衡的建立過(guò)程在反應(yīng)在反應(yīng)CO+H2O CO2+H2中,將中,將0.01 mol CO和和0.01 mol H2O (g)通入通入1L密閉容器中,反應(yīng)一段密閉容器中,反應(yīng)一段時(shí)間后,各物質(zhì)濃度不變。時(shí)間后,各物質(zhì)濃度不變。1、反應(yīng)剛開始時(shí):、反應(yīng)剛開始時(shí)

6、: 反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率 ,生成物濃生成物濃度為度為,逆反應(yīng)速率為,逆反應(yīng)速率為。最大最大最大最大00逐漸減小逐漸減小逐漸逐漸減小減小逐漸增大逐漸增大逐漸增大逐漸增大2、反應(yīng)過(guò)程中:反應(yīng)物濃度、反應(yīng)過(guò)程中:反應(yīng)物濃度,正反應(yīng),正反應(yīng)速率速率 ,生成物濃度生成物濃度,逆反應(yīng),逆反應(yīng)速率速率正反應(yīng)正反應(yīng)速率速率逆反應(yīng)逆反應(yīng)速率速率相等相等時(shí)間時(shí)間速速率率這種狀態(tài)就是這種狀態(tài)就是-化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)3、一定時(shí)間后,必然出現(xiàn)、一定時(shí)間后,必然出現(xiàn)V正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率V逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率4 4、t1時(shí)刻后,時(shí)刻后, v正正 v逆逆 ,即正反應(yīng)消耗的反應(yīng)物即正反應(yīng)消耗的反

7、應(yīng)物的量與逆反應(yīng)生成的反應(yīng)物的量相等,反應(yīng)物和的量與逆反應(yīng)生成的反應(yīng)物的量相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化生成物的濃度不再發(fā)生變化 化學(xué)平衡化學(xué)平衡10二、化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡1 1、概念:、概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正、逆兩個(gè)在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率方向的反應(yīng)速率_時(shí),反應(yīng)體系中所時(shí),反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的有參加反應(yīng)的物質(zhì)的_或或_保持恒定的狀態(tài)。也就是在給定條件下,反保持恒定的狀態(tài)。也就是在給定條件下,反應(yīng)達(dá)到了應(yīng)達(dá)到了“_”,這種狀態(tài)稱為化學(xué)平,這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。相等相等質(zhì)量質(zhì)量濃度濃度平衡平衡

8、11反應(yīng)條件:反應(yīng)條件:2、化學(xué)平衡的性質(zhì):化學(xué)平衡的性質(zhì):溫度、壓強(qiáng)、濃度等不變溫度、壓強(qiáng)、濃度等不變可逆反應(yīng),不可逆反應(yīng)一般不會(huì)出現(xiàn)平衡狀態(tài)可逆反應(yīng),不可逆反應(yīng)一般不會(huì)出現(xiàn)平衡狀態(tài)條件不變是條件不變是基礎(chǔ)基礎(chǔ)研究對(duì)象:研究對(duì)象:可逆反應(yīng)是可逆反應(yīng)是前提前提本質(zhì):本質(zhì): v正正 v逆逆即即同一物質(zhì)同一物質(zhì)消耗速率與生成速率相等消耗速率與生成速率相等速率相等是速率相等是實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)現(xiàn)象:現(xiàn)象:反應(yīng)混合物組成成分的濃度保持不變反應(yīng)混合物組成成分的濃度保持不變濃度不變是濃度不變是標(biāo)志標(biāo)志12注意:注意: 平衡時(shí),反應(yīng)混合物平衡時(shí),反應(yīng)混合物各組成成分各組成成分的的物質(zhì)物質(zhì)的量濃度、百分含量恒定,的量濃

9、度、百分含量恒定,但不相等但不相等。同時(shí),。同時(shí),平衡狀態(tài)下,反應(yīng)平衡狀態(tài)下,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)恒定體系的壓強(qiáng)恒定、 反應(yīng)反應(yīng)混合氣體的混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量恒定恒定133 3、化學(xué)平衡的、化學(xué)平衡的特征特征:逆、動(dòng)、等、逆、動(dòng)、等、定、變、同定、變、同逆:逆:研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。動(dòng):動(dòng):化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,雖然達(dá)到平衡狀態(tài),但正化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,雖然達(dá)到平衡狀態(tài),但正反應(yīng)和逆反應(yīng)反應(yīng)和逆反應(yīng)并未停止,是一個(gè)并未停止,是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡。等:等:達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),v正正 v逆逆0定:定:反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定。反應(yīng)混合物各組分的濃度保

10、持一定。變:變:化學(xué)平衡建立在一定條件下,條件改變時(shí),平衡就化學(xué)平衡建立在一定條件下,條件改變時(shí),平衡就會(huì)被破壞,變?yōu)椴黄胶?,并在新條件下建立新的平會(huì)被破壞,變?yōu)椴黄胶?,并在新條件下建立新的平衡。衡。同:同:在一定條件下,可逆反應(yīng)不論是從正反應(yīng)還是逆在一定條件下,可逆反應(yīng)不論是從正反應(yīng)還是逆反應(yīng)開始,還是正逆反應(yīng)同時(shí)開始,只要起始濃反應(yīng)開始,還是正逆反應(yīng)同時(shí)開始,只要起始濃度相當(dāng),均可以建立相同的化學(xué)平衡。即平衡的度相當(dāng),均可以建立相同的化學(xué)平衡。即平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)。建立與途徑無(wú)關(guān)。144、達(dá)到化學(xué)平衡的、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志標(biāo)志:V正正=V逆逆和反應(yīng)混合物各組分和反應(yīng)混合物各組分濃度保持不

11、變濃度保持不變是判斷平衡的是判斷平衡的兩大主要標(biāo)志。兩大主要標(biāo)志。直接標(biāo)志:直接標(biāo)志:速率關(guān)系:速率關(guān)系: v正正 v逆逆應(yīng)用:應(yīng)用:判斷平衡時(shí),要注意用判斷平衡時(shí),要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”的原則的原則同:同:同一種物質(zhì)的同一種物質(zhì)的V正正和和V逆逆才能比較才能比較等:等:轉(zhuǎn)化后的反應(yīng)速率必須相等轉(zhuǎn)化后的反應(yīng)速率必須相等逆:逆:反應(yīng)方向必須對(duì)立反應(yīng)方向必須對(duì)立含量關(guān)系:含量關(guān)系:反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、分子數(shù)之?dāng)?shù)、物質(zhì)的量、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、分子數(shù)之比保持不變比保持不變15以反應(yīng)以反應(yīng)mA(g)+nB (g)

12、pC(g)為例,為例,達(dá)到達(dá)到平衡的標(biāo)志為:平衡的標(biāo)志為: A的消耗速率與的消耗速率與A的生成速率的生成速率A的消耗速率與的消耗速率與C的的速率之比等于速率之比等于B的生成速率與的生成速率與C的的速率之比等于速率之比等于A的生成速率與的生成速率與B的的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異邊同向,同邊異向,比例計(jì)量異邊同向,同邊異向,比例計(jì)量16例例1、一定條件下,反應(yīng)、一定條件下,反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、單位時(shí)間內(nèi)生成、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2同時(shí)生成同時(shí)生成n molAB B、單位時(shí)間內(nèi)生

13、成、單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol AB 同時(shí)生成同時(shí)生成n mol B2 C、單位時(shí)間內(nèi)生成、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2 同時(shí)生成同時(shí)生成n mol B2 D、單位時(shí)間內(nèi)生成、單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2 同時(shí)消耗同時(shí)消耗n mol B2 17例例2、一定條件下,反應(yīng)、一定條件下,反應(yīng)N2+3H2 2NH3達(dá)到平衡達(dá)到平衡的標(biāo)志是的標(biāo)志是 A、一個(gè)、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)HH鍵形成鍵形成 B、一個(gè)、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)HH鍵斷裂鍵斷裂 C、一個(gè)、一個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)NH鍵斷裂鍵斷裂 D、一個(gè)、一個(gè)NN鍵斷裂的

14、同時(shí),有六個(gè)鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)NH鍵形成鍵形成 在判斷化學(xué)平衡時(shí),要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)在判斷化學(xué)平衡時(shí),要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系,同時(shí)要注意成物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系,同時(shí)要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。18間接標(biāo)志:間接標(biāo)志:以反應(yīng)以反應(yīng)mA(g)+nB (g) pC(g)為例為例混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而時(shí)間改變而,(適用于,(適用于)改變改變m+np 的反應(yīng)的反應(yīng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度不隨時(shí)間混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度不隨時(shí)間改變而改變而,(適用于,(

15、適用于)改變改變m+np 的反應(yīng)的反應(yīng)各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變隨時(shí)間改變、特殊標(biāo)志:、特殊標(biāo)志:對(duì)于有色物質(zhì)參加反應(yīng),如果體系顏色不變,對(duì)于有色物質(zhì)參加反應(yīng),如果體系顏色不變,反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng),如果體系溫度不變,對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng),如果體系溫度不變,反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡19在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中不能作為平衡判據(jù)的是:在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中不能作為平衡判據(jù)的是: 氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、混合氣體的密度體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、混合氣體的

16、密度、特殊標(biāo)志:、特殊標(biāo)志:反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=C(轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化)/C(起始起始) 100%20典例典例1一定條件下,在反應(yīng)一定條件下,在反應(yīng)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)的化學(xué)平衡體系中,的化學(xué)平衡體系中,SO2、O2、SO3的濃度分別是的濃度分別是2.0 molL-1、0.8 molL-1、2.4 molL-1,則,則O2在反應(yīng)起始在反應(yīng)起始時(shí)可能的濃度范圍是時(shí)可能的濃度范圍是() A0.82.0 molL-1 B02.0 molL-1 C00.8 molL-1 D無(wú)法確定無(wú)法確定B21變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1哈伯因

17、發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆焦虬l(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得法而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?,F(xiàn)向一密閉容器中充年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?,F(xiàn)向一密閉容器中充入入1 mol N2和和3 mol H2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生:,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生:N2+3H2 2NH3,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2將完全轉(zhuǎn)化為將完全轉(zhuǎn)化為NH3。B達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和和NH3的物質(zhì)的量濃度一的物質(zhì)的量濃度一定相等。定相等。C達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和和NH3的物質(zhì)的量濃度不的物質(zhì)的量濃度不再變化。再變化。D

18、達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零。達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零。C22典例典例2 在一個(gè)絕熱、體積一定的密閉容器中發(fā)在一個(gè)絕熱、體積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):生可逆反應(yīng):N2(g)3H2(g) 2NH3(g)HVV逆逆V正正平衡平衡正向正向移動(dòng)移動(dòng)V V正正=V=V逆逆減小生成物濃度減小生成物濃度V V正正vtV V逆逆V V逆逆V V正正=V=V逆逆平衡平衡正向正向移動(dòng)移動(dòng)V V正正VV逆逆V正正增大生成物濃度增大生成物濃度V V逆逆vtV V正正V V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆平衡平衡逆向逆向移動(dòng)移動(dòng)V V逆逆VV正正減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度V V

19、逆逆vtV V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆平衡平衡逆向逆向移動(dòng)移動(dòng)V V逆逆VV正正V正正由以上四圖可以得出結(jié)論:由以上四圖可以得出結(jié)論:1 1)改變反應(yīng)物濃度)改變反應(yīng)物濃度瞬間,瞬間,只能改變正反應(yīng)速率只能改變正反應(yīng)速率 改變生成物濃度改變生成物濃度瞬間,瞬間,只能改變逆反應(yīng)速率只能改變逆反應(yīng)速率2 2)改變濃度)改變濃度瞬間,瞬間, 若若v(v(正正)v()v(逆逆) ),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 若若v(v(逆逆)v()v(正正) ),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)3 3)新舊平衡速率比較:新舊平衡速率比較: 增大濃度,新平衡速率大于舊平衡速率增大

20、濃度,新平衡速率大于舊平衡速率 減小濃度,新平衡速率小于舊平衡速率減小濃度,新平衡速率小于舊平衡速率注意:注意:改變濃度一般通過(guò)改變物質(zhì)的量來(lái)實(shí)現(xiàn),但改改變濃度一般通過(guò)改變物質(zhì)的量來(lái)實(shí)現(xiàn),但改變固體和純液體物質(zhì)的量,不影響平衡。變固體和純液體物質(zhì)的量,不影響平衡。對(duì)于離子反應(yīng),只能改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子對(duì)于離子反應(yīng),只能改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。的濃度才能改變平衡。對(duì)于一般的可逆反應(yīng)(有兩種反應(yīng)物),增大對(duì)于一般的可逆反應(yīng)(有兩種反應(yīng)物),增大一種反應(yīng)物的濃度,會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化一種反應(yīng)物的濃度,會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而本身的轉(zhuǎn)化率降低。率,而本身的轉(zhuǎn)化率降低。在生

21、產(chǎn)上,往往采用增大容易取得或成本較低在生產(chǎn)上,往往采用增大容易取得或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法,使成本較高的原料得到充的反應(yīng)物濃度的方法,使成本較高的原料得到充分的利用。分的利用。2SO2 + O2 2SO339移動(dòng)方向移動(dòng)方向速率變化速率變化減小反應(yīng)物減小反應(yīng)物濃度濃度減小生成物減小生成物濃度濃度增大生成物增大生成物濃度濃度增大反應(yīng)物增大反應(yīng)物濃度濃度平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)原因原因濃度變濃度變化對(duì)反化對(duì)反應(yīng)速率應(yīng)速率的影響的影響v正正首先增大首先增大v逆逆隨后增大隨后增大且且v正正 v逆逆正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向v逆逆首先增大首先增大v正正隨后增大隨后增大且且v逆逆 v正正逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向 v逆逆

22、首先減小首先減小 v正正隨后減小隨后減小且且v正正 v逆逆正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向v正正首先減小首先減小v逆逆隨后減小隨后減小且且v逆逆 v正正逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向40結(jié)論:結(jié)論:當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,化學(xué)平衡向度或減小生成物濃度,化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動(dòng);增大生成物濃度或減小反反應(yīng)方向移動(dòng);增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移反應(yīng)方向移動(dòng)。動(dòng)。正正逆逆現(xiàn)象及分析:現(xiàn)象及分析:降溫降溫顏色變淺顏色變淺升溫升溫顏色變深顏色變深2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol 紅棕色紅棕色 無(wú)色無(wú)色平

23、衡向放熱方向移動(dòng)平衡向放熱方向移動(dòng)平衡向吸熱方向移動(dòng)平衡向吸熱方向移動(dòng)2. 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:解釋:解釋:在其它條件不變的情況下在其它條件不變的情況下, , 升高溫升高溫度度, , 正逆反應(yīng)的速率都增大正逆反應(yīng)的速率都增大, ,但但吸熱反應(yīng)速吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)率增大的倍數(shù)大于大于放熱反應(yīng)速率增大的倍放熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)數(shù), ,故平衡故平衡向吸熱反應(yīng)向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)的方向移動(dòng). .V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t(s) V(molL-1S-1)0t2V正正 = V逆逆V逆逆V正正升高溫度升高溫度 速率速率-時(shí)間關(guān)系圖:時(shí)間關(guān)系圖: 2NO2(g) N2O4

24、(g) H=-56.9kJ/mol對(duì)于上面該反應(yīng),當(dāng)降低溫度對(duì)于上面該反應(yīng),當(dāng)降低溫度時(shí)時(shí), ,正、逆正、逆反應(yīng)速率反應(yīng)速率如何改變?如何改變?平衡平衡如何移動(dòng)?并畫如何移動(dòng)?并畫出相應(yīng)的圖象。出相應(yīng)的圖象。討論討論2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響升溫對(duì)吸熱反應(yīng)有利、降溫對(duì)放熱反應(yīng)有利升溫對(duì)吸熱反應(yīng)有利、降溫對(duì)放熱反應(yīng)有利溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律規(guī)律: :在其它條件不變的情況下:在其它條件不變的情況下:溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度降低,會(huì)使化

25、學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。溫度降低,會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。3 3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響N2 十十 3H2 2NH3NH3%隨著隨著壓強(qiáng)的增大壓強(qiáng)的增大而增大,即平衡向而增大,即平衡向正反應(yīng)正反應(yīng)的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):數(shù)據(jù):解釋:解釋: 加壓加壓體積縮小體積縮小濃度增大濃度增大正反應(yīng)速率增大正反應(yīng)速率增大 逆反應(yīng)速率增大逆反應(yīng)速率增大 v正正v逆逆壓強(qiáng)壓強(qiáng)(MPaH3 %2.09.216.435.553.669.4(1)使用對(duì)象:)使用對(duì)象:(2)結(jié)論:)結(jié)論:其它條件不變,其它條件不變,增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡

26、,化學(xué)平衡向著氣體體積縮小向著氣體體積縮小的方向移動(dòng),的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng)減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡,化學(xué)平衡向著氣體體積增大向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。有有氣體氣體參加且反應(yīng)前后氣體總體積(或總物參加且反應(yīng)前后氣體總體積(或總物質(zhì)的量)發(fā)生質(zhì)的量)發(fā)生改變改變的反應(yīng)體系。的反應(yīng)體系。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d體積縮小體積縮小:即氣體分子數(shù)目減少即氣體分子數(shù)目減少體積增大體積增大:即氣體分子數(shù)目增多即氣體分子數(shù)目增多V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t(s) V(molL-1S-1)0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)(3)速率)速率

27、-時(shí)間關(guān)系圖:時(shí)間關(guān)系圖:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d注意:壓強(qiáng)對(duì)平注意:壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響,圖像衡的影響,圖像具有具有不連續(xù)性不連續(xù)性。為什么為什么思考:思考:對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng) H2O+CO H2+CO2如果增大壓強(qiáng)如果增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率是否改變反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動(dòng)?平衡是否移動(dòng)?高溫高溫催化劑催化劑速率速率-時(shí)間關(guān)系圖:時(shí)間關(guān)系圖:V(molL-1S-1)t(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆t22NO2(g) N2O4(g)(2體積,紅棕色體積,紅棕色)(1體積,無(wú)色體積,無(wú)色)討論討論1當(dāng)加壓氣體體積縮小時(shí),混合氣體顏色先當(dāng)加壓氣體體積縮小

28、時(shí),混合氣體顏色先變深是由于變深是由于 , 后又逐漸變淺是由后又逐漸變淺是由于于 ; 當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí),混合氣體顏色先當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí),混合氣體顏色先變淺是由于變淺是由于 , 后又逐漸變深是后又逐漸變深是由于由于 。NONO2 2濃度增大濃度增大 NONO2 2濃度減小濃度減小 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 規(guī)律:恒壓時(shí),充入不參與反應(yīng)氣體,氣體規(guī)律:恒壓時(shí),充入不參與反應(yīng)氣體,氣體體積增大,濃度減小,總的結(jié)果是化學(xué)平衡體積增大,濃度減小,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向濃度增大(反應(yīng)方程式中計(jì)量數(shù)增大)的向濃度增大(反應(yīng)方程式中計(jì)量數(shù)增大)的方

29、向移動(dòng)。方向移動(dòng)。53【討論討論2】向平衡體系中向平衡體系中3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) 恒容時(shí),充入恒容時(shí),充入Ne ,則平衡,則平衡_; 恒壓時(shí),充入恒壓時(shí),充入Ne ,則平衡,則平衡_。不移動(dòng)不移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)v催化劑催化劑同等程度同等程度的的加快或減慢加快或減慢正、逆反應(yīng)速正、逆反應(yīng)速率率(v正正=v逆逆);只改變到達(dá)平衡的時(shí)間,而不影;只改變到達(dá)平衡的時(shí)間,而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。響化學(xué)平衡的移動(dòng)。v速速率率t時(shí)間時(shí)間(b)v正正v逆逆0v正正v逆逆4.催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響小結(jié):要引起化學(xué)平衡的移動(dòng),必須是小結(jié):要引起化學(xué)平衡的移動(dòng),必

30、須是由由于外界條件的改變于外界條件的改變而而引起引起 v正正 v逆逆。列表分析條件對(duì)三因素列表分析條件對(duì)三因素條件的改變條件的改變 平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的方向 平衡移動(dòng)的結(jié)果平衡移動(dòng)的結(jié)果增大增大反應(yīng)物反應(yīng)物濃度濃度減小減小生成物生成物濃度濃度升高升高溫度溫度 降低降低壓強(qiáng)壓強(qiáng)正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向減弱減弱反應(yīng)物濃反應(yīng)物濃度增大的趨勢(shì)度增大的趨勢(shì)正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向吸熱反應(yīng)的方向吸熱反應(yīng)的方向氣體分子數(shù)增多氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)方向的反應(yīng)方向減弱減弱生成物濃度生成物濃度減小的趨勢(shì)減小的趨勢(shì)減弱減弱溫度升高溫度升高的趨勢(shì)的趨勢(shì)減弱減弱壓強(qiáng)降低壓強(qiáng)降低的趨勢(shì)的趨勢(shì)v平衡移動(dòng)原理平衡移動(dòng)原理勒夏特列原

31、理勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等),平衡就向能夠溫度、或壓強(qiáng)等),平衡就向能夠減弱這種改減弱這種改變變的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。注意注意:是是“減弱減弱”這種改變,這種改變,不是不是“消除消除”這種改這種改變變只有單個(gè)條件改變,才能應(yīng)用(多個(gè)條件改只有單個(gè)條件改變,才能應(yīng)用(多個(gè)條件改變就要具體問(wèn)題具體分析)變就要具體問(wèn)題具體分析)勒夏特列原理適用于任何勒夏特列原理適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系動(dòng)態(tài)平衡體系(如:(如:溶解平衡、電離平衡等),溶解平衡、電離平衡等),未平衡狀態(tài)未平衡狀態(tài)不能用不能用此來(lái)分析此來(lái)分析勒夏特列原理勒夏特列原

32、理一、化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡的移動(dòng)二、影響化學(xué)平衡的條件二、影響化學(xué)平衡的條件 1、濃度:增大濃度,向濃度減小的方向移動(dòng)、濃度:增大濃度,向濃度減小的方向移動(dòng) 2、溫度:升高溫度,向溫度減小的方向移動(dòng)、溫度:升高溫度,向溫度減小的方向移動(dòng) 3、壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng)、壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng)小結(jié)小結(jié) 增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,平增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,平衡向正方向移動(dòng);增大生成物的濃度或減小反衡向正方向移動(dòng);增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,平衡向逆方向移動(dòng)。應(yīng)物的濃度,平衡向逆方向移動(dòng)。升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);降低升高溫度,平衡

33、向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的反應(yīng)方向增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的反應(yīng)方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的反應(yīng)移動(dòng);減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。58三、化學(xué)平衡移動(dòng)的原理三、化學(xué)平衡移動(dòng)的原理勒夏特列原理:勒夏特列原理:如果如果改變改變影響平衡的影響平衡的一個(gè)一個(gè)條件條件(如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等),平衡(如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等),平衡就就向向能夠能夠減弱這種改變的方向減弱這種改變的方向移動(dòng)。移動(dòng)。典例典例1 在一體積可變的密閉容器中,加入一定量在一體積可變的密閉容器中,加入一定量

34、X、Y,發(fā)生反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)mX(g) nY(g)HQ kJmol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:下列說(shuō)法正確的是體積的關(guān)系如下表所示:下列說(shuō)法正確的是()AmnBQ0C溫度不變,壓強(qiáng)增大,溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少D體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)59C 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1 對(duì)已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)對(duì)已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)2X(g)Y(g) 2Z(g)減小壓強(qiáng)時(shí),對(duì)反減小壓強(qiáng)時(shí),對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是應(yīng)產(chǎn)生的影響是() A逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)

35、速率減小,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)應(yīng)方向移動(dòng) D正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)應(yīng)方向移動(dòng)60C 典例典例2 下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,加壓下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,加壓或降溫都能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)或降溫都能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是的是() A2NO2(g) N2O4(g)H0 CN2(g)3H2(g) 2NH3

36、(g)H061B 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 下列顏色的變化不能用勒夏特下列顏色的變化不能用勒夏特列原理解釋的是列原理解釋的是() 紅棕色紅棕色NO2加壓后顏色先變深,后逐漸變加壓后顏色先變深,后逐漸變淺在淺在H2、I2和和HI組成的平衡體系加壓后組成的平衡體系加壓后,混合氣體顏色變深,混合氣體顏色變深FeCl3溶液加入鐵溶液加入鐵粉后顏色變淺粉后顏色變淺FeCl3和和KSCN的混合溶液的混合溶液中加入無(wú)色中加入無(wú)色KSCN溶液,顏色變深溶液,顏色變深 A B C D62B化學(xué)平衡圖像解圖象題三步曲:解圖象題三步曲:“一看一看”、“二想二想”、“三判斷三判斷” (1)“一看一看”看圖象看圖象 看面:弄

37、清縱、橫坐標(biāo)的含義??疵妫号蹇v、橫坐標(biāo)的含義。 看線:弄清線的走向、變化趨勢(shì)及線的陡與平看線:弄清線的走向、變化趨勢(shì)及線的陡與平 看點(diǎn):弄清曲線上點(diǎn)的含義,特別是一些特殊看點(diǎn):弄清曲線上點(diǎn)的含義,特別是一些特殊點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。 看量的變化:弄清是濃度變化、溫度變化還是看量的變化:弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。轉(zhuǎn)化率的變化。 看要不要作輔助線:如等溫線、等壓線等??匆灰鬏o助線:如等溫線、等壓線等。63 (2)“二想二想”想規(guī)律想規(guī)律 看完線后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和看完線后聯(lián)

38、想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律?;瘜W(xué)平衡的影響規(guī)律。 (3)“三判斷三判斷” 通過(guò)對(duì)比分析,作出正確判斷。通過(guò)對(duì)比分析,作出正確判斷。641vp(T)圖象 65mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+qH0 2ct圖象66先拐先平先拐先平 (或濃度大,或壓強(qiáng)大,或濃度大,或壓強(qiáng)大,或溫度高)或溫度高)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+q0例例1. 溫度一定,壓強(qiáng)分別為溫度一定,壓強(qiáng)分別為P1和和P2時(shí),時(shí),反應(yīng)體系反應(yīng)體系X(s)+2Y(g) nZ(g)中反應(yīng)物中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與如圖所示,由此可知的轉(zhuǎn)化率與如圖所示,

39、由此可知( )。時(shí)間的關(guān)系時(shí)間的關(guān)系 A、P1P2,n2 B、P1P2,n2 C、P1P2,n2 D、P13 A先拐先平先拐先平例例2:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)T2 P1T1P2T1P10tC%先拐先平先拐先平 m+n 0P2 P1 T2 T1例例3:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)t01.01 107Pa1.01 106PaCA m+n p+q= 3cp(T)圖象70定一定一議議二二mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q m+n p+qH 0H 0 m+n p+q例例1. 可逆反應(yīng)可逆反應(yīng): aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(

40、g)達(dá)到平衡,混合物中達(dá)到平衡,混合物中Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)(的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)(P)與溫度與溫度T(T2T1)的變化關(guān)系如圖示。)的變化關(guān)系如圖示。1、當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,、當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,Y的體積分?jǐn)?shù)變的體積分?jǐn)?shù)變 ,平,平衡向衡向 方向移動(dòng),則正方向移動(dòng),則正反應(yīng)是反應(yīng)是 熱反應(yīng)。熱反應(yīng)。2、當(dāng)溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),、當(dāng)溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),Y的體積分?jǐn)?shù)變的體積分?jǐn)?shù)變,平衡向平衡向 方向移動(dòng),則化方向移動(dòng),則化學(xué)方程式中左右兩邊的系數(shù)大學(xué)方程式中左右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是小關(guān)系是。Y的的體體積積分分?jǐn)?shù)數(shù)壓強(qiáng)壓強(qiáng)T1T2小小正反應(yīng)正反應(yīng)吸吸大大逆反應(yīng)逆反應(yīng) bp+q等溫線等溫線等壓線

41、等壓線T1T21.1.橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義2.2.圖像增、減性圖像增、減性3.3.定一議二定一議二4幾種特殊圖象mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=QH K,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行823.利用利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度,若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若升高溫度,若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。83四、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算:四、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算: 起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系在反應(yīng)在反應(yīng)aA(g)+bB (g)

42、 cC (g)+ dD (g)中,計(jì)算關(guān)系為:中,計(jì)算關(guān)系為:aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起起變變平平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx單位單位統(tǒng)一統(tǒng)一已知條件已知條件計(jì)量系數(shù)之比計(jì)量系數(shù)之比加、減計(jì)算加、減計(jì)算、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系:、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系:、反應(yīng)物:平衡濃度、反應(yīng)物:平衡濃度 起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度、生成物:平衡濃度、生成物:平衡濃度 起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度、各物質(zhì)的變化濃度之比、各物質(zhì)的變化濃度之比 反應(yīng)式計(jì)量系數(shù)之比反應(yīng)式計(jì)量系數(shù)之比、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率反應(yīng)

43、物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率100 反應(yīng)物起始濃度反應(yīng)物變化濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率)( 84例例1、將、將6mol A氣體和氣體和5mol B氣體混合放入氣體混合放入4L密閉容器中,發(fā)生密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):下列反應(yīng):3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ,經(jīng)過(guò),經(jīng)過(guò)5min達(dá)到化達(dá)到化學(xué)平衡,此時(shí)生成學(xué)平衡,此時(shí)生成C為為2mol,測(cè)得,測(cè)得D的反應(yīng)速率為的反應(yīng)速率為0.1mol/Lmin,計(jì)算:、計(jì)算:、x的值;的值;、平衡時(shí)、平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率;、的轉(zhuǎn)化率;、A的平衡濃度的平衡濃度。3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g)解:解:起起變變平平mol650

44、020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 、2010051100 起變BBBnn LmolLmolnCAA75.043V、平 85例例2、加熱、加熱N2O5時(shí),發(fā)生下列兩個(gè)分解反應(yīng):時(shí),發(fā)生下列兩個(gè)分解反應(yīng): N2O5 N2O3O2 , N2O3 N2OO2;在;在1L密閉容器中加密閉容器中加熱熱4mol N2O5達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)O2的濃度為的濃度為4.50 mol/L, N2O3的濃的濃度為度為1.62 mol/L,求其他各物質(zhì)的平衡濃度。,求其他各物質(zhì)的平衡濃度。解析:這是一個(gè)連續(xù)平衡的計(jì)算,計(jì)算思路為:第一個(gè)反應(yīng)的解析:這是一個(gè)連續(xù)平衡的計(jì)算,

45、計(jì)算思路為:第一個(gè)反應(yīng)的平衡量作為第二個(gè)反應(yīng)的起始量平衡量作為第二個(gè)反應(yīng)的起始量解:解: N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起起變變平平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 86例例3、在密閉容器中,用等物質(zhì)的量的、在密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和和B發(fā)生下列反應(yīng):發(fā)生下列反應(yīng): A

46、(g) + 2B (g) 2C (g) 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混合氣體中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混合氣體中A 和和B的物質(zhì)的量之和與的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,求的物質(zhì)的量相等,求B的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率解:解:A (g) + 2B (g) 2C (g)起起變變平平 n n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由題意可知:由題意可知: n - x + n - 2x = 2 x x = 0.4n%80%1008.0%100 nnnnB起變 解題的一般步驟:解題的一般步驟: 列出三欄數(shù)據(jù)列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程根據(jù)題意列方程求解求解氣體反應(yīng)計(jì)算時(shí)經(jīng)常使用的推論:氣體反應(yīng)計(jì)算時(shí)經(jīng)常使用的推論:2

47、121 nnPP :、恒溫恒容時(shí)2121 nnVV :、恒溫恒壓時(shí)總總nmM 、總總Vm 、87202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二平衡移動(dòng)與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系平衡移動(dòng)與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系88思考:化學(xué)平衡是暫時(shí)的,一旦外界條件改變,原有的固定的各種數(shù)量關(guān)系皆會(huì)因平衡的移動(dòng)而發(fā)生改變,平衡移動(dòng)時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率如何變化 ?這要根據(jù)具體反應(yīng)及引起平衡移動(dòng)等具體原因而定,不可一概而論。 89一、由于壓強(qiáng)改變而引起平衡正向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化一、由于壓強(qiáng)改變而引起平衡正向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

48、必定減小。率必定減小。PS:1、這里的壓強(qiáng)改變方式指容積的變化。若為加壓,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是一氣體體積縮小的反應(yīng);若為減壓,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是一氣體體積增大的反應(yīng)。2、若TV不變條件下,向平衡體系中加入惰性氣體,這時(shí)體系的總壓增大,但平衡不移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。因加入無(wú)關(guān)氣體后,由于體積不變,所以平衡體系中有關(guān)物質(zhì)的濃度沒有變,因而不影響原平衡。平衡移動(dòng)與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系平衡移動(dòng)與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系90AD解析:由于體積減小一半,則體系壓強(qiáng)為原來(lái)的兩倍,若平衡不移動(dòng),則A、B、C、的的濃度應(yīng)為原來(lái)的兩倍,今B和C的濃度均是原來(lái)的2.2倍,故平衡應(yīng)正向移動(dòng)。而加壓平衡向氣

49、體體積減小方向移動(dòng),所以2故答案為A、D。例1:在一密閉容器中,反應(yīng)A() B()C()達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器容積壓縮到原來(lái)的一半,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),B和C的濃度均是原來(lái)的2.2倍,則錯(cuò)誤的為: ( )A.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)了 B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增加了C.物質(zhì)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D. 291練習(xí)練習(xí):恒溫下恒溫下, 反應(yīng)反應(yīng)aX(g) bY(g) +cZ(g)達(dá)達(dá)到平衡后到平衡后, 把容器體積壓縮到原來(lái)的一半且把容器體積壓縮到原來(lái)的一半且達(dá)到新平衡時(shí)達(dá)到新平衡時(shí), X的物質(zhì)的量濃度由的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到增大到0.19mol/L, 下列判斷正確下列判斷正確的是的是:

50、( )A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A92二:由于溫度改變而引起平衡正向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化由于溫度改變而引起平衡正向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定減小。率必定減小。PS:當(dāng)溫度升高,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是一吸熱的反應(yīng);若為降溫,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是一放熱的反應(yīng);無(wú)論哪種情況,由于反應(yīng)物的初始量未變,將會(huì)有更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物。93例2:(99上海)可逆反應(yīng):3A(g)3B(?)+C(?)-Q,隨著溫度升高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小趨勢(shì),則下列判斷正確的是 (

51、)A、 B和C可能都是固體 B 、B和C一定都是氣體C、若C 為固體,則B一定是氣體 D、B和C可能都是氣體CD解析:此題雖然沒有直接問(wèn)A的轉(zhuǎn)化率。當(dāng)溫度升高,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量變小,而正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以平衡正向移動(dòng),由于沒有改變A的初始量,則A的轉(zhuǎn)化率必然提高。氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量=m/n,若B和C都是固體,則氣體只有A,其相對(duì)分子質(zhì)量不變;若B和C都是氣體,則m不變,而n變大,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量變小;若C 為固體,則B一定是氣體,這時(shí)氣體的n不變,而m變小,氣體的相對(duì)分子質(zhì)量變小,正確答案為CD。94三、由于增大反應(yīng)物濃度(由于增大反應(yīng)物濃度(TV不變)引起平衡移動(dòng)時(shí),不變)引起平衡移

52、動(dòng)時(shí),有以下幾種情況:有以下幾種情況:1、對(duì)于反應(yīng)物只有一種的可逆反應(yīng)(并規(guī)定起始時(shí)只有反應(yīng)物): aA(g) bB(g)+cC(g)、若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,即a=b+c,增加反應(yīng)物的濃度時(shí),平衡等效。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變:如2HI(g) H2(g)+I2(g),則無(wú)論增大或減小HI的濃度,相當(dāng)于對(duì)體系加壓或減壓,平衡不移動(dòng),HI的轉(zhuǎn)化率都不改變。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少、即ab+c,增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng)。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變大:如2NO2(g) N2O4(g),則增大NO2的濃度,相當(dāng)于對(duì)體系加壓,平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng),即正向移動(dòng)。NO2的轉(zhuǎn)化率增大。95例3:在一定溫度下,向容積

53、固定不變的密閉容器中充入a mol NO2發(fā)生如下反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g),達(dá)平衡后再向容器中充入a mol NO2 ,達(dá)到新平衡后,與原來(lái)的平衡比較錯(cuò)誤的是( )A、相對(duì)平均分子質(zhì)量增大 B、NO2的轉(zhuǎn)化率提高C、體系的顏色變深 D、NO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大D解析:可將第二次的平衡的建立看作是投入2 a mol NO2在兩倍大的容器中同溫下進(jìn)行。這時(shí)兩個(gè)平衡等效,再將第二次的體積加壓為與第一次一樣,則平衡將正向移動(dòng)。由于氣體總質(zhì)量不變,而氣體總物質(zhì)的量減少,所以相對(duì)平均分子質(zhì)量增大,所以A、B均對(duì)。D不難判斷是錯(cuò)的。氣體顏色取決于NO2的濃度,由于NO2的濃度的增大比移動(dòng)后使其濃度減小

54、的大得多,C項(xiàng)也對(duì)。故錯(cuò)誤的是D。96例4:將裝有1molNH3的密閉容器加熱,部分NH3分解后達(dá)到平衡,此混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為x%;若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3,密封、加熱到相同溫度,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),設(shè)此時(shí)混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為y%。則x和y的正確關(guān)系是( )、 、 、= 、解析:可先將后一種看做是兩倍體積的容器中于同溫下建立平衡,此時(shí)兩平衡等效,再將后者體積縮小為前者一樣大,即加壓,平衡向氣體體積縮小方向移動(dòng),即逆向移動(dòng)。所以后者氨的轉(zhuǎn)化率變小,故答案為A。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增大,即ap+q,則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均增大,若m+np+q,則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均減小

55、。98練習(xí):1. 一定溫度下,將a mol PCl5通入一個(gè)容積不變的密閉容器中,達(dá)到如下平衡:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),測(cè)得平衡混合氣體的壓強(qiáng)為P1,此時(shí)維持溫度不變,再向容器中通入a mol PCl5,再達(dá)平衡時(shí)測(cè)得平衡混合氣體的壓強(qiáng)為P2,則P1與P2的關(guān)系是( )。A.2P1P2 C. 2P1=P2 D.無(wú)法判斷2.在兩個(gè)恒容容器中有平衡體系:A(g) 2B(g)和2C(g) D(g),X1和X2分別是A和C的轉(zhuǎn)化率。在溫度不變情況下,均增加相同的A和C的物質(zhì)的量,下列判斷正確的是( )AX1降低,X2增大 BX1、X2均降低 CX1增大,X2降低 DX1、X2均增

56、大BA993、當(dāng)下列反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),保持溫度不變,向容器中充入氬氣,平衡一定不移動(dòng)的是( )A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) B. 2HI(g) H2(g)+I2(g)C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)B4、 某溫度時(shí),一定壓強(qiáng)下的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g),達(dá)平衡后,保持溫度不變壓強(qiáng)增大至原來(lái)的2倍,當(dāng)再達(dá)到平衡時(shí),W的濃度為原平衡狀態(tài)的1.8倍,下列敘述正確是( ) A. 平衡正移 B. (a+b)(c+d) C. Z的體積分?jǐn)?shù)變小 D. X的轉(zhuǎn)化率變大C100第二章 化學(xué)

57、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡202 2 年 4 月 2 6 日 星 期 二第三節(jié) 化學(xué)平衡(第四課時(shí))101一、等效平衡一、等效平衡定義:定義: 化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),可化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),可逆反應(yīng)逆反應(yīng)在相同狀況在相同狀況下,下,不論從正反應(yīng)開始不論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,或者正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)還是從逆反應(yīng)開始,或者正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,行,只要初始時(shí)有關(guān)物質(zhì)的只要初始時(shí)有關(guān)物質(zhì)的量量“相當(dāng)相當(dāng)”,它們即可以達(dá)到相同平衡狀態(tài),稱為它們即可以達(dá)到相同平衡狀態(tài),稱為“等等效平衡效平衡”。此時(shí),等效平衡中各物質(zhì)的百此時(shí),等效平衡中各物質(zhì)的百分含量相等。分含量相等。102 無(wú)論平衡從哪個(gè)方向建

58、立,在判斷時(shí)都無(wú)論平衡從哪個(gè)方向建立,在判斷時(shí)都可根據(jù)題給條件和反應(yīng)計(jì)量系數(shù)把生成物全可根據(jù)題給條件和反應(yīng)計(jì)量系數(shù)把生成物全部推算為反應(yīng)物或把反應(yīng)物全部推算成生成部推算為反應(yīng)物或把反應(yīng)物全部推算成生成物物再與原平衡加入的物質(zhì)的量相比較,再與原平衡加入的物質(zhì)的量相比較,若物若物質(zhì)的量質(zhì)的量“相當(dāng)相當(dāng)”,則為等效平衡,則為等效平衡,推算式為:推算式為:某反應(yīng)物的物質(zhì)的量某反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)+變成生成物而消變成生成物而消耗的該反應(yīng)物的物質(zhì)的量耗的該反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)原來(lái)該反應(yīng)原來(lái)該反應(yīng)物的物質(zhì)的量物的物質(zhì)的量(mol)等效平衡的解法等效平衡的解法 極值轉(zhuǎn)換法極值轉(zhuǎn)換法 103二、等效

59、平衡的分類二、等效平衡的分類恒溫、恒容時(shí)恒溫、恒容時(shí),只要反應(yīng)物和生成物的量,只要反應(yīng)物和生成物的量相當(dāng)(反應(yīng)物換算成生成物或生成物換算成相當(dāng)(反應(yīng)物換算成生成物或生成物換算成反應(yīng)物后反應(yīng)物后與原起始量相同與原起始量相同)則為等效平衡)則為等效平衡104例例1、在一定溫度下,將、在一定溫度下,將2mol N2和和6mol H2充入固定容積的密閉容器中,發(fā)生充入固定容積的密閉容器中,發(fā)生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),達(dá)到化學(xué)平衡,達(dá)到化學(xué)平衡后,若保持溫度不變,令后,若保持溫度不變,令a、b、c分別為分別為N2、H2、NH3的物質(zhì)的量,重新建立平衡,混合的物質(zhì)的量,重新建立平衡,混合物中個(gè)物質(zhì)的量仍和上述平衡相同,填空物中個(gè)物質(zhì)的量仍和上述平衡相同,填空 、若、若a=0,b=0,則,則c= 、若、若a=1, c =2,則,則 b = 、若、若a、 b 、 c取值必須滿足的一般條件取值必須滿足的一般條件為(用兩個(gè)式子表示

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