第三節(jié)化學(xué)平衡課件

第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡【復(fù)習(xí)】1外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律條件影響規(guī)律說(shuō)明濃度C(反應(yīng)物)↑→ひ↑①是有氣體參加或在溶液中的反應(yīng)②

可逆反應(yīng)中ひ正↑、ひ逆↑。壓強(qiáng)p↑→ひ↑可逆反應(yīng)中，若反應(yīng)物、生成物中均有氣體，P↑，ひ正↑、ひ逆↑溫度T↑→ひ↑可逆反應(yīng)中，T↑，ひ正↑、ひ逆↑。催化劑使用正催化劑→ひ↑可逆反應(yīng)中，可同等程度ひ正↑、ひ逆↑。濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的四大因素此外還有光、超聲波、激光、放射性、電磁波、反應(yīng)物的顆粒的大小、擴(kuò)散速率、溶劑效應(yīng)等也影響了反應(yīng)速率。一個(gè)盛水的水杯加蔗糖，當(dāng)加到一定量后，憑大家的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)覺(jué)得怎么樣？開(kāi)始加進(jìn)去的很快就溶解了，加到一定量后就不溶解了。不溶了是否就意味著停止溶解了呢？

不是！蔗糖分子離開(kāi)蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等，蔗糖的溶解達(dá)到了最大限度，形成蔗糖的飽和溶液。什么是飽和溶液？在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過(guò)程完全停止了嗎？即：溶解速率=結(jié)晶速率達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動(dòng)態(tài)平衡溶解平衡狀態(tài)：開(kāi)始時(shí)：ひ（溶解）＞ひ（結(jié)晶）平衡時(shí)：ひ（溶解）=ひ（結(jié)晶）溶解平衡時(shí)一種動(dòng)態(tài)平衡。固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)溶解結(jié)晶什么是可逆反應(yīng)？1、概念：在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).NH3＋H2ONH3·H2O注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物。那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是

（

）A．工業(yè)上利用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔?/p>

B．水電解生成氫氧混和氣體和氫氧混和氣體爆炸生成水C．密閉容器中的二氧化氮和四氧化二氮在一定壓力下可以相互轉(zhuǎn)化D．密閉容器中的二氧化硫和氧氣在一定的條件下可以生成三氧化硫，同時(shí)三氧化硫又可以分解為二氧化硫和氧氣B2、注意：①用“”表示。②正逆反應(yīng)在相同條件下進(jìn)行。③反應(yīng)不能進(jìn)行到底，存在反應(yīng)限度。④反應(yīng)物與生成物共存于同一體系。例：可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3,若用18O來(lái)標(biāo)記18O2，則含有18O的物質(zhì)有哪些？什么是不可逆反應(yīng)？把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng)，用“=”表示?；瘜W(xué)反應(yīng)速率討論的是化學(xué)反應(yīng)快慢問(wèn)題，但是在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢是不夠的，因?yàn)槲覀兗认Ｍ磻?yīng)物盡可能快的轉(zhuǎn)化為生成物，同時(shí)又希望反應(yīng)物盡可能多的轉(zhuǎn)化為生成物。例如，在合成氨工業(yè)中，除了需要考慮如何使氮?dú)夂蜌錃獗M快的轉(zhuǎn)化為氨氣外，還需要考慮怎樣才能使更多的氮?dú)廪D(zhuǎn)化氨氣，后者多說(shuō)的就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題——化學(xué)平衡。一、化學(xué)平衡1、化學(xué)平衡研究的對(duì)象——可逆反應(yīng)2、化學(xué)平衡的建立：開(kāi)始時(shí)c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大c(CO2)、c(H2)逐漸增大進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化。例：在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2c(CO)、c(H2O)逐漸減小且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率這時(shí)，反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念—化學(xué)平衡狀態(tài)

V正V逆V正=V逆υ正υ逆＝t2t1t(s)υ

1、定義：化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指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)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)前提條件：可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)同理，若只有生成物，同樣可建立平衡狀態(tài)，若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)既有生成物又有反應(yīng)物，一段時(shí)間后同樣可以達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(1)逆：可逆反應(yīng)；(6)同：條件相同，某一可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)?？赡娣磻?yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1)直接標(biāo)志：①正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率②各組分的百分含量不隨時(shí)間改變而改變間接標(biāo)志：①各組分的濃度不隨時(shí)間改變而改變②各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變③各氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變④氣體的顏色不隨時(shí)間改變而改變⑤氣體的密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變而改變例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定④總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)平衡平衡平衡不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成mmolA，即V(正)=V(逆)②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)消耗了pmolC，則V(正)=V(逆)③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q④在單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB，同時(shí)消耗了qmolD平衡平衡不一定平衡不一定平衡壓強(qiáng)①m+n≠p+q時(shí)，總壓力一定（其他條件一定）②m+n=p+q時(shí)，總壓力一定（其他條件一定）混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr①當(dāng)m+n≠p+q時(shí)，Mr一定②當(dāng)m+n=p+q時(shí)，Mr一定溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)（其他不變）平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡體系的密度①恒溫恒容下，反應(yīng)體系全部為氣體，密度一定②恒溫恒容下，反應(yīng)體系中有固體或液體參與，密度一定③恒溫恒壓下，密度一定其他如體系顏色不再變化等不一定平衡平衡平衡平衡【例１】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？重要題型：【例2】下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.

P和S的生成速率相等C.

反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.

反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化B【例3】下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3

已達(dá)平衡狀態(tài)的是()ACA.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵形成

【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng):A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC【例5】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是：①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2②⑧思考與練習(xí)（1）混合氣體的顏色不再改變（）（2）混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變（）（3）混合氣體的密度不變（）（4）混合氣體的壓強(qiáng)不變（）（5）單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時(shí)生成2nmolO2（）

(6)O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變（）在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2NO22NO+O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是：復(fù)習(xí)：化學(xué)平衡所研究的對(duì)象是什么？化學(xué)平衡是一種靜止的平衡狀態(tài)嗎？決定可逆反應(yīng)形成化學(xué)平衡狀態(tài)的因素是什么？注意：V正

=V逆是指同一種物質(zhì)的生成速率和分解速率。vtV正V逆V’正=V’逆V’正V’逆如果我們改變一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)的條件，該反應(yīng)還能繼續(xù)保持平衡嗎？經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后呢？化學(xué)平衡的移動(dòng)一定條件下的化學(xué)平衡（v正

=v逆）條件改變?cè)瘜W(xué)平衡被破壞（v正≠v逆）一定時(shí)間后建立新化學(xué)平衡（v正′=v逆）′（v正≠v逆）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)，你認(rèn)為哪些因素可以使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)？定義：可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響已知鉻酸根和重鉻酸根離子間存在如下平衡：2CrO42－＋2H＋

Cr2O72－＋H2O黃色

橙色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2替代實(shí)驗(yàn)一、濃度對(duì)于化學(xué)平衡的影響FeCl3溶液與KSCN溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中溶液顏色加深說(shuō)明什么？從化學(xué)反應(yīng)速率的角度來(lái)分析，其原因是什么？用v-t圖來(lái)表示上述變化。FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增大反應(yīng)物濃度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結(jié)論：增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。增大生成物濃度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結(jié)論：增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。思考：如果增大生成物的濃度，化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？減小生成物濃度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結(jié)論：減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。思考：如果減小生成物的濃度，化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？減小反應(yīng)物濃度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結(jié)論：減小生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。思考：如果減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？總結(jié)：增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度減小反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)思考：化學(xué)平衡的移動(dòng)能完全抵消濃度改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響嗎？增大反應(yīng)物濃度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱濃度改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響，但并不能完全抵消。壓強(qiáng)/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4結(jié)果增大壓強(qiáng)，氨氣含量增加，平衡向右移動(dòng)450℃時(shí)N2與H2反應(yīng)生成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)N2+3H22NH3

6000C,反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓強(qiáng)/MPa0.10.51.010

SO3的分解率/﹪

26.314.210.54.6二、壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響增大壓強(qiáng)V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結(jié)論：增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積減小（即氣體分子數(shù)減少）的方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng)V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結(jié)論：減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積增大（即氣體分子數(shù)增大）的方向移動(dòng)。思考：如果減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？總結(jié)：增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向體積減小的方向移動(dòng)總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱壓強(qiáng)改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響，但并不能完全抵消。練習(xí)：可逆反應(yīng)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO的濃度有何變化？①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度①平衡正向移動(dòng)，CO濃度增大②平衡不移動(dòng)，CO濃度不變③平衡逆向移動(dòng)，CO濃度減小小結(jié)：增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移動(dòng)。2．根據(jù)圖2－21的數(shù)據(jù)，分析溫度改變是如何影響合成氨的平衡的?N2＋3H22NH3△<0三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響2NO2N2O4△<0紅棕色

無(wú)色升高溫度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結(jié)論：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)。降低溫度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結(jié)論：降低溫度，化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)。思考：如果降低溫度化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？總結(jié)：升高溫度降低溫度化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱溫度改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響，但并不能完全抵消。四、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑降低了反應(yīng)的活化能，正反應(yīng)的活化能降低，逆反應(yīng)的活化能也降低，正反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增加幾倍，逆反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)也增加幾倍，正逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)相等，加催化劑，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，只影響到達(dá)平衡的時(shí)間。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△＝－92.4kJ·mol－1已知N2與H2反應(yīng)合成NH3是一個(gè)可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為：合成氨的工藝流程如圖2－24所示。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過(guò)以下途徑來(lái)提高合成氨的產(chǎn)率。請(qǐng)利用有關(guān)知識(shí)分析采取這些措施的原因。

1．向反應(yīng)器中注入過(guò)量N2。

2．采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>

3．在高壓下進(jìn)行反應(yīng)。

4．在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。思考并完成下列表格2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）條件的改變平衡移動(dòng)的方向新平衡建立時(shí)具體增大O2的濃度減小SO3的濃度增大壓強(qiáng)升高溫度抽象改變一個(gè)條件向右，即O2濃度減小的方向向右，即SO3濃度增大的方向SO3濃度較原平衡小O2濃度較原平衡大減弱這種改變向左，即溫度降低的方向向右，即壓強(qiáng)減小方向不能抵消這種改變平衡溫度比舊平衡高總壓強(qiáng)比原平衡大(法國(guó)）勒夏特列原理(平衡移動(dòng)原理）如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。1、適用范圍適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來(lái)分析。2、適用條件一個(gè)能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化3、平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不能消除外界條件的影響。2NO2N2O4

+Q1、已知NO2能形成二聚分子現(xiàn)在要測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量，應(yīng)采用的適宜條件為（）A、高溫低壓B、低溫高壓C、低溫低壓D、高溫高壓A練習(xí)2、反應(yīng)2A2B+E

-Q達(dá)到平衡時(shí)，要使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)采用的措施是（）A、加壓B、減壓C、加入正催化劑D、升溫BD3、反應(yīng)2A2B+E

-Q達(dá)到平衡時(shí)，要使正反應(yīng)速率下降，A的濃度增大，應(yīng)采用的措施是（）A、加壓B、減壓C、減小E的濃度D、降溫DV’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆4、有反應(yīng)aA+bBcC

+dD其中反應(yīng)物與生成物均為氣體，達(dá)到平衡后其他條件不變，改變壓強(qiáng)，則下圖適合哪種情況（）A、a+b<c+d,減壓B、a+b>c+d,加壓C、a+b<c+d,加壓D、a+b>c+d,減壓B練習(xí)一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

mA(g)+nB(g)pC(g)達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來(lái)的1/2但達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為原來(lái)的1.8倍，則下列說(shuō)法正確的是

A、m+n>pB、A的轉(zhuǎn)化率降低C、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D、C的體積分?jǐn)?shù)增加(B)練習(xí)已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

(1)、向氨水中加入MgCl2固體，平衡向

移動(dòng)，

OH-濃度

，NH4+濃度

。(2)、向氨水中加入濃鹽酸，平衡向

移動(dòng)，此時(shí)溶液中濃度減小的粒子有

。(3)、向氨水中加入少量NaOH固體，平衡向

移動(dòng)，此時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是

。正反應(yīng)方向減小增大正反應(yīng)方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反應(yīng)方向有氣體放出N2+3H22NH3

△H=-QkJ/mol

該反應(yīng)在一定條件下是不可能進(jìn)行完全的，即存在一定的限度，而反應(yīng)的限度的大小對(duì)于生產(chǎn)和生活實(shí)際有著直接影響。因此僅研究化學(xué)反應(yīng)的方向是不夠的，還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的限度問(wèn)題。怎樣定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢？化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率受到哪些因素的影響？

什么叫化學(xué)平衡狀態(tài)？化學(xué)平衡有哪些特點(diǎn)？在研究了大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)可以用化學(xué)平衡常數(shù)來(lái)定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。一、化學(xué)平衡常數(shù)平衡常數(shù)的推導(dǎo)序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)c0(H2)c0(I2)c0(HI)c[H2]c[I2]c[HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出平衡時(shí)的值，并分析其中規(guī)律。c(HI)2c(H2)·c(I2)2c(HI)c(H2)·c(I2)其它平衡體系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，都有類(lèi)似的關(guān)系。對(duì)于反應(yīng):mA+nBpC+qD

在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)一般有濃度平衡常數(shù)KC和壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp兩種。c(C)·c(D)pqc(A)·c(B)mnK=通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：(1)溫度不變時(shí)，為常數(shù)用K表示,K=54.5；(2)常數(shù)K與反應(yīng)的起始濃度大小無(wú)關(guān)；(3)常數(shù)K與正向建立還是逆向建立平衡無(wú)關(guān)即與平衡建立的過(guò)程無(wú)關(guān)。2c(HI)c(H2)·c(I2)

1.定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù))，用符號(hào)K表示。由于該常數(shù)是以濃度冪之積的比值表示，故又稱(chēng)濃度平衡常數(shù)，用KC表示。一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號(hào)為K)對(duì)于反應(yīng):mA+nBpC+qDcp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式K=2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：3.平衡常數(shù)的單位

∵濃度的單位為mol·L-1

∴K的單位為(mol·L-1)n；1)如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫(xiě)在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗鼈兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)4.書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號(hào)為K)Kc=c(CO2)Kc=c(CO)/[c(CO2)·c(H2)]

再如:

稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫(xiě)在平衡關(guān)系式中，如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Kc=c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-)又如：非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或有水參加反應(yīng)，此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸的液相反應(yīng)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=c(CH3COOC2H5)c(H2O)/(c[C2H5OH]c[CH3COOH])例

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

K1=1.601051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)

K2=3.87102

K1

K2

，

K1=K222)同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。4.書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號(hào)為K)3)多重平衡規(guī)則：若干方程式相加(減)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商)例題:2NO(g)+O2(g)2NO2

K1

2NO2(g)N2O4

K2

2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2

4.書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號(hào)為K)

對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度冪的之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比即濃度商QC與KC比較大小來(lái)判斷。QC>kc，未達(dá)平衡，逆向進(jìn)行。

QC=kc,

達(dá)平衡，平衡不移動(dòng)。QC<kc,未達(dá)平衡，正向移動(dòng)。5.引入平衡常數(shù)KC的意義概念理解：平衡轉(zhuǎn)化率用平衡常數(shù)來(lái)表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀(guān)，常用平衡轉(zhuǎn)化率α來(lái)表示反應(yīng)限度。對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：等效平衡2SO2+O2

2SO3

在同溫同壓下達(dá)到下述三個(gè)平衡amolSO2

bmolO2cmolSO3平衡1

amolSO2

bmolO2cmolSO3平衡2

kamolSO2

kbmolO2kcmolSO3平衡3同一平衡（全等平衡）等效平衡（相似平衡）在一定條件下，可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng)，無(wú)論經(jīng)過(guò)何種途徑，但達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，只要同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同，這樣的平衡稱(chēng)為等效平衡。一、等效平衡的概念等效平衡建成條件探究一

ABCD平衡時(shí)D的體積分?jǐn)?shù)

起始充入2mol1mol00a%003mol1mola%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00b%(a﹤b)在一定溫度下，一個(gè)容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒容下等效平衡建成的條件。恒溫恒容2molSO2

1molO22molSO2

1molO22SO2+O2

2SO3

2molSO21molO2開(kāi)始SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)4molSO2

2molO2

SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2O2SO3平衡狀態(tài)?1、恒溫、恒容下對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)變化的可逆反應(yīng)等效平衡的判斷方法是:

使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀(guān)察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量是否對(duì)應(yīng)相等。二、等效平衡的建成條件、判斷方法及產(chǎn)生結(jié)果：歸納總結(jié)產(chǎn)生結(jié)果：各組分百分量、n、c均相同例1、某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿(mǎn)足：（1）恒定T、V：

[1]若X=0，Y=0，則Z=-----------。

[2]若X=0.75，Y=----------，Z=----------。

[3]X、Y、Z應(yīng)滿(mǎn)足的一般條件是---------------。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1,Y+3Z/2=3練習(xí)：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：

達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為a%是

A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBA、BH2(g)+I2(g)2HI(g)

1molH21molI2開(kāi)始H2a%I2b%HI

c%平衡狀態(tài)在恒溫恒容時(shí)下列能與下圖達(dá)到等效平衡的是（）A.2molHIB.2molH2+2molI2C.1molH2+1molI2+2molHID.0.5molH2+0.5molI2+1molHI（110）（220）（220）（110）ABCD極限轉(zhuǎn)化等效平衡建成條件的探究二2、恒溫、恒容下對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)不變化的可逆反應(yīng)等效平衡的判斷方法是:

使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀(guān)察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等。歸納總結(jié)產(chǎn)生結(jié)果：各組分百分量相同，n、c同比例變化

二、等效平衡的建成條件、判斷方法及產(chǎn)生結(jié)果：練習(xí)3：對(duì)于H2+I2（g）2HI，在恒溫、恒容下，按下列不同量反應(yīng)等效的有

。編號(hào)H2I2HI1起始物質(zhì)的量1402起始物質(zhì)的量01.513起始物質(zhì)的量1124起始物質(zhì)的量0.10.11.85起始物質(zhì)的量00a1、23、4、5練習(xí)4、在固定體積的密閉容器內(nèi)，加入2molA、1molB，發(fā)生反應(yīng)：

A(氣)+B(氣)2C(氣)達(dá)到平衡時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在相同(T、V)條件下，按下列情況充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W的是A.2molCB.3molCC.4molA、2molBD.1molA、2molCCD練習(xí)5：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：

達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L

。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為1.2mol/L的是

A、0.3molC+0.1molD

B、1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molD

C、3molC+1molD+1molBD、4molA+2molBB在一定溫度下，一個(gè)壓強(qiáng)恒定的密閉容中發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)分析恒溫、恒壓下等效平衡建成的條件。

ABCD平衡時(shí)D的體積分?jǐn)?shù)

起始充入2mol1mol00a%1mol0.5mol1.5mol0.5mola%4mol2mol00a%2mol2mol00b%(a≠b)等效平衡建成條件的探究三4molSO2

2molO2

2molSO2

1molO22molSO2

1molO22molSO21molO2開(kāi)始恒溫恒壓SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2a%O2b%SO3c%平衡狀態(tài)SO2a%O2b%SO3c%2SO2+O2

2SO3

SO2a%O2b%SO3c%與可逆反應(yīng)氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān),使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀(guān)察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等。3、恒溫、恒壓下等效平衡的判斷方法是:

歸納總結(jié)產(chǎn)生結(jié)果：各組分百分量、c相同，n同比例變化

二、等效平衡的建成條件、判斷方法及產(chǎn)生結(jié)果：練習(xí)6、在一個(gè)1L的密閉容器中，加2molA1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的壓強(qiáng)和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L（或C的體積分?jǐn)?shù)仍是a%）的是A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molBABD練習(xí)7、在恒溫、恒壓的條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和2LB，發(fā)生如下反應(yīng)：

3A（氣）+2B（氣）xC（氣）+yD(氣）達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為m%。若維持溫度壓強(qiáng)不變，將0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容器中,達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)仍為m%,則X,Y的值分別為（）

Ax=3y=1Bx=4y=1Cx=5y=1