化學(xué)平衡狀態(tài)特征課件

1、第十單元 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡（2）授課人：董 嘯二、化學(xué)平衡1化學(xué)平衡狀態(tài)： （1）定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的百分含量（或濃度）保持不變的狀態(tài)。（2）化學(xué)平衡狀態(tài)特征： 逆、等、動、定、變、大（3）標(biāo)志： 反應(yīng)混合物各組分的百分含量不變。（4）化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷： 抓本質(zhì)；看標(biāo)志 V(正)、V(逆)不再隨時間的變化而變化，同一物質(zhì)消耗速率等于生成速率。 不同物質(zhì)，一種物質(zhì)代表v(正)，另一種物質(zhì)代表 V(逆)，則二者之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。 體系中各組分的濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率保持不變。（4）化學(xué)平衡狀態(tài)的判

2、斷： 抓本質(zhì)；看標(biāo)志 對于反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)還有四個標(biāo)志：總物質(zhì)的量、平均相對分子質(zhì)量、壓強、密度不隨時間變化。 對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2(g)=N2O4(g)。 體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。注意： 以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志： a恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI(g) I2(g)H2(g)。 b全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI(g) I2(g)

3、H2(g)。 c全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。 知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考 2影響化學(xué)平衡的因素 定義： a對于一個化學(xué)平衡，如果影響化學(xué)平衡的一個條件發(fā)生改變，使正、逆反應(yīng)速率不相等，原來的化學(xué)平衡被破壞，平衡混合物中各物質(zhì)的百分含量（或濃度）也隨之改變，在一段時間后建立一種新的化學(xué)平衡狀態(tài)，這個過程叫做化學(xué)平衡的移動。 b可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程，叫做化學(xué)平衡的移動。 分類： 正向移動：當(dāng)外界條件改變，使正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)

4、速率，反應(yīng)物減少，生成物增多，化學(xué)平衡正向移動。 逆向移動：當(dāng)外界條件改變，使正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)物增多，生成物減少，化學(xué)平衡逆向移動。判斷方法： 正向移動：v正v逆，反應(yīng)物減少，生成物增多，平衡正向移動； 逆向移動：v正v逆，反應(yīng)物增多，生成物減少，平衡逆向移動。 平衡不移動：v正=v逆，反應(yīng)物和生成物不變，平衡不移動。 (2) 影響化學(xué)平衡的因素 濃度： 在其它條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度，都可使化學(xué)平衡向正向移動；增大生成物的濃度或減少反應(yīng)物的濃度，都可使化學(xué)平衡向逆向移動。壓強： 在其它條件不變時，增大壓強化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，化

5、學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。 反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，改變壓強化學(xué)平衡不移動?！咎貏e說明】 由于壓強改變只影響氣體的體積，不影響固體和液體的體積，所以分析壓強對化學(xué)平衡的影響時不考慮固體和液體。 例如，對于反應(yīng)：2A(g)+B(g)=3C(S)+2D(g)，增大壓強，平衡正移，減小壓強，平衡逆移；對于反應(yīng)：2A(g)+3B(?)=2C(g)+2D(g)，若增大壓強平衡正移，說明B物質(zhì)為氣體，若增大壓強平衡逆移，說明B物質(zhì)為固體或液體。 若改變壓強，體積改變，濃度改變，化學(xué)平衡移動，移動的結(jié)果是與壓強改變后的濃度比較，不是與壓強改變前的濃度比較。 例如，對于可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g)

6、=3C(?)+2D(g) ，在一個體積可變的密閉容器中，達到化學(xué)平衡時，B的濃度為2mol/L，若壓強增大為原來的二倍，體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，達到新平衡時B的濃度為3.6mol/L，說明C物質(zhì)為固體或液體。溫度： 在其他條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。 催化劑： 【思考與交流】 使用催化劑對不能使化學(xué)平衡移動，那么使用催化劑有什么作用？ 結(jié)論：使用催化劑不能使化學(xué)平衡移動，但是能改變達到化學(xué)平衡所需時間。 (3)平衡移動原理(勒夏特列原理)： 如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。 【注

7、意】 判斷壓強對化學(xué)平衡的影響時，應(yīng)特別注意容器的體積是否可以變化和各物質(zhì)的狀態(tài)。知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考【思考與交流】 1、在體積不變的密閉容器中，對于可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g)=3C(g)+2D(g)達到平衡后，改變以下條件對化學(xué)平衡有何種影響： 如果增加A的濃度，A、B、C、D的濃度分別發(fā)生什么變化？ 如果減小B的濃度，A、B、C、D的濃度分別發(fā)生什么變化？ 如果增加C的濃度，A、B、C、D的濃度分別發(fā)生什么變化？ 如果減小D的濃度，A、B、C、D的濃度分別發(fā)生什么變化？ 增加A的濃度 減小B的濃度 增加C的濃度 減小D的濃度 2、

8、在體積可變的密閉容器中，對于可逆反應(yīng)：2A(g) =B(g)達到平衡后，改變以下條件對化學(xué)平衡有何種影響： 如果增大壓強，體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，A和B的物質(zhì)的量分別發(fā)生什么變化？ 如果減小壓強，體積變?yōu)樵瓉淼亩?，A和B的物質(zhì)的量分別發(fā)生什么變化？ 如果增大壓強，體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄珹和B的物質(zhì)的量濃度分別發(fā)生什么變化？ 如果減小壓強，體積變?yōu)樵瓉淼亩叮珹和B的物質(zhì)的量濃度分別發(fā)生什么變化？增大壓強，A和B的物質(zhì)的量變化 減小壓強，A和B的物質(zhì)的量變化增大壓強，A和B的濃度變化 減小壓強，A和B的濃度變化 3、對于可逆反應(yīng)：2A(g) =B(g) H0達到平衡后，改變以下條件對化學(xué)平衡有何種影

9、響： 如果升高溫度，A和B的濃度分別發(fā)生什么變化？ 如果降低溫度，A和B的濃度分別發(fā)生什么變化？升高溫度， A和B的濃度變化 降低溫度，A和B的濃度變化 4、若某溶液中發(fā)生的可逆反應(yīng)：2A+B=3C+2D達到平衡后，將溶液稀釋，對該反應(yīng)的化學(xué)平衡有何影響？3、平衡常數(shù)（1）定義： 在一定溫度下，當(dāng)可逆反應(yīng)達到平衡時，生成物的濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)，用符號K表示。 （2）表達式： 對于任意反應(yīng):mA+nB=pC+qD其中m、n、p、q分別表示化學(xué)方程式中個反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計量數(shù)。當(dāng)在一定溫度下達到化學(xué)平衡時，這個反應(yīng)的平

10、衡常數(shù)可以表示為：【說 明】 平衡常數(shù)的大小不隨反應(yīng)物或生成物的濃度改變而改變，只隨溫度的改變而改變。 根據(jù)平衡常數(shù)K的定義和表達式可知，即使是同一反應(yīng)，若反應(yīng)方程式書寫不同則K的表示方式也不同。 可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 濃度指的是氣體或溶液的濃度，對于固體、純液體的濃度一般規(guī)定為常數(shù)1，可以不寫。（3）化學(xué)平衡常數(shù)的意義： 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度（也叫反應(yīng)的限度）。 在一定溫度下，K值越大，反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)進行的越完全；K值越小，反應(yīng)進行的程度越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小，反應(yīng)進行的越不完全。一般來說，當(dāng)K105時，該反應(yīng)就基本進行完全了，

11、轉(zhuǎn)化率接近100。 判斷正在進行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進行： 對于可逆反應(yīng)：mA(g)+ nB(g)=pC(g)+ qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系： Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫該反應(yīng)的濃度商。 QcK，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)； 若QcK，反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行； QcK，反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進行。 利用值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)： 若升高溫度，值增大，平衡正移，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 若升高溫度，平衡逆移，值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反之亦然。利用平衡常數(shù)進行簡單計算和判斷： a.對于可逆反應(yīng)：mA(g)+ nB(g) pC(g)+

12、qD(g)，在一定的溫度下，若增加A的濃度平衡正移，移動的結(jié)果是A的濃度比原濃度大。 b.在一定溫度下，若已知平衡常數(shù)，可以通過計算確定唯一一個未知濃度物質(zhì)的平衡濃度。知識梳理題型構(gòu)建深度思考深 度 思 考4平衡移動影響的幾種特殊情況 不要把正反應(yīng)速率增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來，只有正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率時，才使平衡向正反應(yīng)方向移動。 4平衡移動影響的幾種特殊情況 不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大某一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，則只會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而自身的轉(zhuǎn)化率降低。

13、當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的不隨其量的增減而變化，故改變這些固體減液體的量，對平衡沒影響。 由于壓強的變化對非氣態(tài)物質(zhì)的濃度無影響，因此，當(dāng)反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化對平衡無影響。 對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)無變化的反應(yīng)，壓強的變化對其平衡也無影響。 恒容時，通入惰性氣體，壓強增大，但平衡不移動。 恒壓時，通入惰性氣體，壓強雖不變，但體積必然增大，反應(yīng)物和生成物的濃度同時減小，相當(dāng)于減小壓強，平衡向總體積增大的方向移動。 同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。 如某A+3B=2C的平衡體系中，c(A)=0.1 m

14、ol/L、c(B)=0.3 mol/L、c(C)=0.2 mol/L ，當(dāng)濃度同時增大一倍時，即讓c(A)=0.2 mol/L、c(B)=0.6mol/L、c(C)=0.4 mol/L ，此時相當(dāng)于壓強增大一倍，平衡向生成C的方向移動。 在恒容的容器中，當(dāng)改變其中一種物質(zhì)的濃度時，必然同時引起壓強改變，但判斷平衡移動的方向時，應(yīng)仍以濃度的影響去考慮。 因為壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度來實現(xiàn)的，由于體積未變，故加入某一物質(zhì)只改變自身的濃度，不改變其它物質(zhì)的濃度。 對于反應(yīng)3A+B2C+2D，達到平衡后C的濃度為1mol/L，若壓強增大為原來的2倍，C的濃度變?yōu)樵瓉淼?.8mol/L，平

15、衡逆移；若壓強減小為原來的0.5倍，C的濃度為0.8mol/L，則平衡正移。 通?？梢岳闷胶庖苿觼砼袛喾磻?yīng)是放熱還是吸熱，判斷氣體分子數(shù)的相對多少或未知物的狀態(tài)。知識梳理題型構(gòu)建D題組一極端假設(shè)法解化學(xué)平衡狀態(tài)題的應(yīng)用題組一題組二12345678知識梳理題型構(gòu)建A題組一極端假設(shè)法解化學(xué)平衡狀態(tài)題的應(yīng)用題組一題組二12345678知識梳理題型構(gòu)建A 題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷題組一題組二12345678知識梳理題型構(gòu)建 題組一題組二12345678題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷知識梳理題型構(gòu)建C 題組一題組二12345678題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷知識梳理題型構(gòu)建B 題組一題組二12345

16、678題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷知識梳理題型構(gòu)建解析不論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，生成n mol CO的同時都會生成n mol H2。C 題組一題組二12345678題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷知識梳理題型構(gòu)建8(2012山東理綜，29改編)已知N2O4(g)2NO2(g)H0，現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_。解析b項，對于一個特定反應(yīng)，H固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)；c項，隨著反應(yīng)的進行，N2O4分解速率逐漸降低。ad 題組一題組二12345678題組二化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷知識梳理題型構(gòu)建“兩審”“兩標(biāo)志”突破化

17、學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。1“兩審”一審題干條件:二審反應(yīng)特點：是恒溫恒容還是恒溫恒壓；v正v逆0。對于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。2“兩標(biāo)志”(1)本質(zhì)標(biāo)志(2)等價標(biāo)志全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)。知識梳理題型構(gòu)建c全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時間而變化。 例如，2NO2(g)N2O4(g)。體系中

18、各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。對同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。注意以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：a恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。b全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。知識梳理題型構(gòu)建題組一選取措施使化學(xué)平衡定向移動B 題組一題組二123456知識梳理題型構(gòu)建正反應(yīng)C不A逆反應(yīng)D逆反應(yīng)B題組一題組二123456題組一選取措施使化學(xué)平衡定向移動知識梳理題型構(gòu)建題組一題組二123456題組一選取措施使化學(xué)平衡定向移動知識