化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量

2.3化學(xué)平衡人教版選修四

20℃時(shí)，將一塊質(zhì)量為40g的NaCl晶體投入到100g水中，充分?jǐn)嚢瑁凉腆w不再溶解為止，靜置。

經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)NaCl晶體質(zhì)量不再發(fā)生變化，但NaCl晶體的形狀在不斷發(fā)生改變，為什么？v正：?jiǎn)挝粫r(shí)間反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加v逆：?jiǎn)挝粫r(shí)間反應(yīng)物濃度的增加或生成物濃度的減少1.可逆反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2O可逆反應(yīng)一在同一條件下向正反應(yīng)方向進(jìn)行的同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，用表示。2.可逆反應(yīng)的特點(diǎn):(1)同一條件下正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行(2)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%(3)反應(yīng)物和生成物共存2H2O2H2↑＋O2↑，該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)嗎？1．一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，則下列判斷正確的是(

)A、c1∶c2＝1∶3B、平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2∶3C、X、Y的轉(zhuǎn)化率相等D、c1的取值范圍為0.04mol/L＜c1＜0.14mol/LAC1.定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)中，同種物質(zhì)的正、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)。注意：(1)前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)(2)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠0(3)外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變化學(xué)平衡狀態(tài)二化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立ν(正)=ν(逆)

≠0反應(yīng)速率ν(正)ν(逆)t1時(shí)間（t）0(1)0~t1：ν(正)>ν(逆)(2)t1：ν(正)=ν(逆)化學(xué)平衡狀態(tài)以xA(g)+yB(g)zC(g)為例化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征③動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（ν(正)=ν(逆)≠0）②等：ν(正)=ν(逆)

④定：各組分的濃度和含量保持不變。⑤變：外界條件改變，原平衡被破壞，在新條件下建立新平衡。①逆：可逆反應(yīng)化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四直接:①速率：v正=v逆如何判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？②各組分的濃度保持不變③各組分的物質(zhì)的量不隨時(shí)間而改變③混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而改變(x+y≠z)

間接以xA(g)+yB(g)zC(g)為例，分析化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四AD1.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)間生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC.單位時(shí)間生成B的速率，與生成C的速率相等（數(shù)值）D.單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成2nmolC化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四BD2.在500℃，釩觸媒的作用下，某密閉容器中反應(yīng)：

2SO2

＋O2

2SO3

，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志是()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D.SO3的生成速率等于O2生成速率的2倍化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四3.在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)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1:3:2:2A、②⑧B、②⑤⑧C、①③④⑦D、②⑤⑥⑧A化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四4.下列可以證明反應(yīng)N2+3H2

2NH3

已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.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AC5.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(s)+3B(g)2C(g)+D(g)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化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素三化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)程分析化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡課件人教版高中化學(xué)選修四1.濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響【實(shí)驗(yàn)2-5】實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論c(H＋)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)NaOH溶液使c(H＋)變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)橙色加深橙色變?yōu)辄S色橙色

黃色1.濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響【實(shí)驗(yàn)2-6】原理Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)步驟(1)滴加飽和FeCl3溶液滴加KSCN溶液現(xiàn)象步驟(2)滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液現(xiàn)象結(jié)論P(yáng)27溶液紅色變深溶液紅色變深產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液顏色變淺當(dāng)其他條件不變時(shí)：(1)c(反應(yīng)物)增大或c(生成物)減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)c(反應(yīng)物)減小或c(生成物)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?！?.往FeCl3溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液呈紅色，發(fā)生如下反應(yīng)：FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3

(棕黃色)(無(wú)色)

(無(wú)色)

(紅色)下列說(shuō)法中正確的是A.往上述溶液中滴入Fe2(SO4)3溶液，溶液紅色變淺B.往上述溶液中滴入NH4SCN溶液，溶液紅色不變C.往上述溶液中加入鐵粉，溶液紅色加深D.往上述溶液中滴入NaOH溶液，溶液紅色變淺特別提示(1)“濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”中的“濃度”是指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中參加反應(yīng)的離子的濃度。(2)對(duì)于離子平衡體系，注意離子濃度的改變方式，排除不參與反應(yīng)的離子干擾。(3)固體或純液體的濃度是常數(shù)，改變固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小，故平衡不移動(dòng)。對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，在其他條件不變時(shí)：(1)增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。(2)減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d規(guī)律總結(jié)——充入“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)恒容時(shí)，通入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，平衡不移動(dòng)；恒壓時(shí)，通入稀有氣體，體積增大，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(2)在恒容容器中，改變其中一種物質(zhì)的濃度時(shí)，必然同時(shí)引起壓強(qiáng)的改變，但判斷平衡移動(dòng)的方向時(shí)，應(yīng)以濃度的影響進(jìn)行分析。(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，當(dāng)向平衡體系中充入“惰性”氣體時(shí)，則無(wú)論任何情況下平衡都不發(fā)生移動(dòng)。速率-時(shí)間關(guān)系圖：aA(g)+bB(g)cC(g)正反應(yīng)不x＋y＜z不1.在密閉容器中，反應(yīng)：xA(g)＋yB(g)zC(g)，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，試回答下列問(wèn)題：(1)若x＋y＞z，縮小體積，增大壓強(qiáng)，則平衡向________方向移動(dòng)。(2)若保持體積不變，通入“He”氣，則平衡____移動(dòng)。(3)若保持壓強(qiáng)不變，通入“He”氣，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則x、y、z的關(guān)系為_(kāi)__________。(4)若x＋y＝z，縮小體積，增大壓強(qiáng)，則平衡_____移動(dòng)。3.溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)原理2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1

(紅棕色)(無(wú)色)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱水中混合氣體紅棕色加深；冰水中混合氣體紅棕色變淺實(shí)驗(yàn)結(jié)論在其它條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。升高溫度降低溫度溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律(1)任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)都受溫度的影響。(2)升高溫度，v放、v吸均增大，但v吸增大程度大；降低溫度，v放、v吸均減小，但v吸減小程度大。(3)當(dāng)其他條件不變時(shí)：溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。催化劑（默認(rèn)正催化劑）的使用可以同等程度地改變正、逆化學(xué)反應(yīng)的活化能，可以同等程度地加快正、逆反應(yīng)速率，故對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，但能改變反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間。4.催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響v'正

=v'逆

5.勒夏特列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）平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。①原理的適用范圍：已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)。②勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個(gè)條件”時(shí)平衡移動(dòng)的方向。若同時(shí)改變影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)條件，則不能簡(jiǎn)單地根據(jù)勒夏特列原理來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向，只有在改變的條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向影響一致時(shí)，才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。③化學(xué)平衡只能削弱外界條件的改變，而不能完全抵消這種改變。(3)在其它條件不變的情況下：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。(1)在其他條件不變的情況下：增大反應(yīng)物濃度（或減小生成物濃度）化學(xué)平衡正向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度（或增大生成物濃度）化學(xué)平衡逆向移動(dòng)(2)在其他條件不變的情況下：增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)化學(xué)平衡常數(shù)四序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L平衡時(shí)濃度mol/LH2I2HIH2I2HI10.011970.0694400.0056170.00059360.0127048.3820.011350.0090400.003560.001250.0155948.6130.012010.0084030.00.004580.00097330.0148649.544000.015200.0016960.0016960.0118148.485000.012870.0014330.0014330.0100048.716000.037770.0042130.0042130.0293448.81I2(g)+H2(g)2HI(g)觀察數(shù)據(jù)c2(HI)c(H2)·c(I2)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：(2)常數(shù)K與反應(yīng)物的起始濃度大小無(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)。2c(HI)c(H2)·c(I2)■化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)(1)溫度不變時(shí)，為常數(shù)，用K表示，K平均值為48.74；1.定義在一定溫度下，對(duì)達(dá)到平衡一個(gè)可逆反應(yīng)而言，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。K=cc(C)cd(D)ca(A)cb(B)3.單位：濃度單位為mol·L-1，K單位為(mol·L-1)n，一般情況下

不寫(xiě)單位4.化學(xué)平衡常數(shù)的意義——定量地衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(1)K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。(2)一般當(dāng)K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。2.表達(dá)式反應(yīng)aA+bBcC+dDK正·K逆=15.平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的關(guān)系(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡時(shí)的濃度，且不出現(xiàn)固體或純液體的濃度。(2)K表達(dá)式與化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)形式有關(guān)(3)同一化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)(4)多重平衡規(guī)則：方程式呈相加(或相減)關(guān)系，則K呈現(xiàn)相乘(或相除)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

K12NO2(g)

N2O4(g)

K22NO(g)+O2(g)

N2O4(g)

K

3K

3=K1K2■以“三段式”進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算起始濃度(mol/L)：a

b

00轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)：mxnxpxqx平衡濃度(mol/L)：a-mxb-nxpxqxmA+nBpC+qD基本步驟①確定反應(yīng)物和生成物的初始加入量；②確定反應(yīng)過(guò)程的轉(zhuǎn)化量；③確定平衡量。1.某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)器中充入0.10molSO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為A.3.2×103

B.1.6×103C.8.0×102

D.4.0×102解析

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)c(始)/mol·L－1

000.05c(變)/mol·L－1

0.010.0050.01c(平)/mol·L－1

0.010.0050.04(1)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用①用任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值(稱(chēng)為濃度商，用Q表示)，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，Q＝

。以平衡常數(shù)的值為標(biāo)準(zhǔn)，可以判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，以及將向哪個(gè)方向進(jìn)行，最終建立新的平衡。Q與K相比較：Q＞K：可逆反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Q＝K：可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Q＜K：可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。相關(guān)鏈接已知反應(yīng)如下:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

△H>0其平衡常數(shù)為：___________________。已知1100℃，K=0.263。1100℃時(shí)，測(cè)得c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)_______(填“是”或“否”)處于平衡狀態(tài)。否K=c(CO2)/c(CO)濃度商:Qc=c(CO2)/c(CO)■利用K可判斷反應(yīng)是否建立平衡狀態(tài)①Q(mào)C＜K

，反應(yīng)向正方向進(jìn)行②QC＝K

，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)③QC＞K

，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行②利用平衡常數(shù)可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。若升高溫度，K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。③利用平衡常數(shù)可計(jì)算物質(zhì)的平衡濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和轉(zhuǎn)化率等。(2)平衡轉(zhuǎn)化率①含義：平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前(初始時(shí))該反應(yīng)物的量之比。②表達(dá)式注意：平衡轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)均能表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，但平衡常數(shù)不直觀，轉(zhuǎn)化率能更直觀地表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。1.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化