第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡愛尚學(xué)習(xí)課堂高中化學(xué)同步課程·選修四高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第1頁。一、化學(xué)平衡狀態(tài)1、可逆反應(yīng)在同一條件下，既能向正相進(jìn)行同時(shí)又能向逆向進(jìn)行的反應(yīng)特點(diǎn)：在同條件，雙向，同時(shí)進(jìn)行生成物與產(chǎn)物共存，不能進(jìn)進(jìn)行到底高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第2頁。

V=1L的密閉容器，800℃，1atm,CO與H2O發(fā)生反應(yīng)CO+H2OCO2+H2催化劑高溫根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響試畫出該反應(yīng)的速率與時(shí)間的圖象Vt●V正●V逆V正V逆V正＝V逆高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第3頁。2、化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第4頁。①前提條件：一定條件（T、P、V）②研究對(duì)象：密閉容器的可逆反應(yīng)③平衡本質(zhì)：V正

=V

逆≠0④平衡標(biāo)志：各物質(zhì)的濃度不變高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第5頁。

V=1L的密閉容器，800℃，1atm,CO+H2OCO2+H2始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.08 0.020.021min0.060.06 0.040.042min0.050.05 0.050.054min0.050.05 0.050.05催化劑高溫高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第6頁。3、化學(xué)平衡的特征①動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡②等：V正=V逆≠0③定：反應(yīng)條件一定,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定④變：條件改變，平衡將被破壞。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第7頁。4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定①等：同一物質(zhì)，正逆反應(yīng)速率相等不為0

不同物質(zhì)正逆反應(yīng)速率比=系數(shù)比②不變：a、某物質(zhì)的m,n,c,w%,轉(zhuǎn)化率,顏色不再改變b、體系的溫度不再改變高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第8頁。c、對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)若反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不等體系的總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量，可以用于判定達(dá)到平衡若反應(yīng)中有固體物質(zhì)總質(zhì)量、體系密度、平均摩爾質(zhì)量，可以用于判定達(dá)到平衡高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第9頁。

在一定溫度下，反應(yīng)X2(g)＋Y2(g)2XY(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是⑴單位時(shí)間內(nèi)同時(shí)生成nmolX2

和nmolXY⑵單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolXY的同時(shí)生成nmolY2

⑶X2、Y2或XY的濃度不再隨時(shí)間的改變而改變⑷單位時(shí)間內(nèi)有nmolX—X鍵斷裂，同時(shí)有nmolY—Y鍵斷裂⑸單位時(shí)間內(nèi)生成nmolX2

同時(shí)生成nmolY2

⑹V正＝V逆＝0⑵⑶高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第10頁。

在一定溫度下，反應(yīng)X2(g)＋Y2(g)2XY(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是⑺X2、Y2的物質(zhì)的量濃度相等⑻容器中X2、Y2、XY物質(zhì)的量之比為1∶1∶2⑼容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的改變而改變⑽若只有X2有顏色，容器中的顏色不隨時(shí)間的改變而改變⑽高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第11頁。二、影響化學(xué)平衡的因素指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，以建立新的平衡高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第12頁。1、濃度因素Fe3++3SCN—Fe(SCN)3Cr2O72—+H2O2CrO42—

+2H+黃紅橙黃增大某種反應(yīng)物濃度或減小某種生成物濃度，平衡向正向移動(dòng)減小某種反應(yīng)物濃度或增大某種生成物濃度，平衡向逆向移動(dòng)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第13頁。練習(xí)：判斷平衡移動(dòng)的方向2、4NH3+5O24NO+6H2O(g)△H

＜01、CaO+3CCaC2+CO△H

＞03、2NH3N2+3H2500~600℃△H

＞0加入C

，減少CaO

，增加CO

，減小CO

。加NH3

，減O2

，加NO

，減H2O

。加NH3

，減NH3

，加N2

，減H2

。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第14頁。2、壓強(qiáng)因素增大壓強(qiáng)，使得反應(yīng)體系濃度增大的，平衡向氣體系數(shù)和小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)，使得反應(yīng)體系濃度減小的，平衡向氣體系數(shù)和大的方向移動(dòng)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第15頁。練習(xí)：判斷平衡移動(dòng)的方向2、4NH3+5O24NO+6H2O(g)△H

＜03、N2+O22NO△H

＞01、CaO+3CCaC2+CO△H

＞04、2NH3N2+3H2500~600℃△H

＞0增加P

，減小P

。增加P

，減小P

。增加P

，減小P

。增加P

，減小P

。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第16頁。3、溫度因素升高溫度平衡向氣吸熱（△>0）的方向移動(dòng)降低溫度平衡向氣放熱（△<0）的方向移動(dòng)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第17頁。練習(xí)：判斷平衡移動(dòng)的方向2、4NH3+5O24NO+6H2O(g)△H

＜03、N2+O22NO△H

＞01、CaO+3CCaC2+CO△H

＞04、2NH3N2+3H2500~600℃△H

＞0升溫

，降溫

。升溫

，降溫

。升溫

，降溫

。升溫

，降溫

。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第18頁。4、催化劑不使化學(xué)平衡移動(dòng)5、勒沙(夏)特列原理改變影響平衡的條件之一，

平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第19頁。三、化學(xué)平衡常數(shù)1、化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下，對(duì)于一個(gè)達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，其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)mA+nBpC+qD

cp(C)·cq(D)

cm(A)·cn(B)K=K的單位為(mol/L)n高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第20頁。①K只受到溫度影響，與濃度無關(guān)②純固體、液體濃度，一般不出現(xiàn)在表達(dá)式中③同一反應(yīng)，系數(shù)不同，K值不同K1

K2

K3

，

K1=K22，

K1=1/K3例

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1

1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第21頁。⑤一般來說，K＞105認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全K＜10-5認(rèn)為正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全）10-5

≤K≤

105認(rèn)為是可逆反應(yīng)⑥濃度商QcQc與K公式相同，Qc可帶入任何時(shí)數(shù)值，只有平衡式代入數(shù)據(jù)得到KQc=K平衡Qc>K逆向移動(dòng)Qc<K正向移動(dòng)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第22頁。2、三段式在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用三段法：初始，平衡態(tài)，變化量三段

其中只有變化量與方程式系數(shù)成正比轉(zhuǎn)化率α=高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第23頁。例：在某溫度下，將H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得c（H2）=0.0080mol/L，求：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)(2)求H2的轉(zhuǎn)化率H2(g)+I2(g)2HI

(g)

初始0.01mol/L0.01mol/L0mol/L平衡0.008mol/Lc1c2

變化0.002mol/L0.01-c1c2

0.002mol/L=0.01-c1c2=0.002mol/L×2c1=0.008mol/Lc2=0.004mol/L

c2(HI)，

c(H2)·c(I2)K=K=0.25高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第24頁。t/oC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸熱在一定體積密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t的關(guān)系如下(1)k的表達(dá)式為：

。(2)該反應(yīng)為

反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)（）Ａ.容器中壓強(qiáng)不變Ｂ.混合氣體中CO濃度不變Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆D.c(CO2)=c(CO)

(4)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此時(shí)溫度為

.

c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)K=BC830高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第25頁。合成氨的反應(yīng)N2+3H2

2NH3在某溫度下各物質(zhì)的濃度平衡是:c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L，c(NH3)=4mol/L求該反應(yīng)的平衡常數(shù)和N2、H2的初始濃度。N2+3H22NH3初始c1c20mol/L平衡3mol/L

9mol/L

4mol/L變化c1-3c2-94mol/Lc1=5mol/Lc2=15mol/L

c2(NH3)，

c3(H2)·c(N2)K=K=16/2187高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第26頁。四、化學(xué)平衡圖像1、濃度(物質(zhì)的量)——時(shí)間圖像(恒溫恒壓)①減少的為反應(yīng)物增加的為生成物②最后時(shí)刻不為0，為可逆反應(yīng)③Y軸若為物質(zhì)的量計(jì)算時(shí)要除以體積變成濃度④變化量與系數(shù)成正比mol/L高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第27頁。mol/L某溫度下，在密閉容器中3種物質(zhì)X、Y、Z發(fā)生反應(yīng)，其物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，從圖中數(shù)據(jù)分析：⑴該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。⑵反應(yīng)開始至2min末X的反應(yīng)速率為_________。⑶該反應(yīng)是由________反應(yīng)同時(shí)開始的。2Z+Y3X0.2mol/(L·min)正逆高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第28頁。③正在上向正向移動(dòng)，逆在上向逆向移動(dòng)2、速率——時(shí)間圖像t1vv(逆)v(正)tv(正)v(逆)t1vt①相連改變濃度，不連改變溫度或壓強(qiáng)②上增加，下減少高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第29頁。t1vv(逆)v(正)t反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)變化如圖保持溫度不變，t1時(shí)刻反應(yīng)壓強(qiáng)

，正反應(yīng)速率

，逆反應(yīng)速率

，平衡向

向移動(dòng)，m+n

p+q減小減小減小小于正高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第30頁。t1vv(正)v(逆)t反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)變化如圖保持壓強(qiáng)不變，t1時(shí)刻反應(yīng)溫度

，正反應(yīng)速率

，逆反應(yīng)速率

，平衡向

向移動(dòng)，正反應(yīng)△H

0升高增大增大小于逆高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第31頁。3、濃度(物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率)——時(shí)間圖像

（變溫、變壓）mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);

△H=QkJ/mol

P2P1A轉(zhuǎn)化率時(shí)間0t1t2判斷:P1

P2m+n

p+q<<①先拐先平數(shù)值大②固定一個(gè)看其他③豎直做線看變化高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第32頁。T2T1mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);

△H=QkJ/mol

C%時(shí)間0t1t2T1

T2Q

0>>判斷:高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第33頁。在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體B、正反應(yīng)吸熱，L是固體C、正反應(yīng)放熱，L是氣體D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體C高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第34頁。4、等溫、等壓圖像判斷：A轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105PaTmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；△H＝ＱkJ/molm+n

p+q>Q

0等溫線<①固定一個(gè)看其他

豎直做線看變化②固定一個(gè)看其他

沿線分析看變化高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第35頁。判斷：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；△H＝ＱkJ/mol><300C轉(zhuǎn)化率壓強(qiáng)0P等壓線200C100Cm+n

p+qＱ

0高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第36頁。五、等效平衡在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),由不同的起始加入達(dá)到相同的平衡效果,即平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量分別相同。這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第37頁。1、恒溫恒容，ａ＋ｂ≠ｃ＋ｄ將生成物按反應(yīng)方程式完全轉(zhuǎn)化至反應(yīng)物，若反應(yīng)物物質(zhì)的量相同，即可達(dá)到同一平衡狀態(tài)，也互為等效平衡。恒容不等全轉(zhuǎn)化高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第38頁。催化劑高溫

2SO2

+

O2

2SO3(氣)（１）２１０（２）００２（３）１．４０.７０.６某ｔ０.８０.４１.２高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第39頁。

在一個(gè)恒溫恒容的密閉容器中，加入２molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)：2A（氣）+B（氣）４C（氣）下列配比作為起始物質(zhì)，可達(dá)到同一平衡狀態(tài)的是（）A、4molA+2molBB、4molCC、1.6molA+0.8molB+0.８molCD、4molA+2molB+3molCＢＣ高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第40頁。2、恒溫恒容，ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄ將生成物按反應(yīng)方程式完全轉(zhuǎn)化至反應(yīng)物，若反應(yīng)物物質(zhì)的量比相同，即互為等效平衡狀態(tài)恒容相等比例同高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第41頁。3、恒溫恒壓條件恒壓條件比例同將生成物按反應(yīng)方程式完全轉(zhuǎn)化至反應(yīng)物，若反應(yīng)物物質(zhì)的量比相同，即互為等效平衡狀態(tài)高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第42頁。在一個(gè)恒溫恒容的密閉容器中，充入２molA和１molB，發(fā)生反應(yīng)：２A+BｘC達(dá)平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為ａ％，若維持容器體積不變，0.6molA、0.３molB、１.４molC為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)不變，則ｘ值為（）Ｃ．可能為２，也可能為３Ｂ．只能為３Ａ．只能為２Ｄ．無法確定Ｃ高中化學(xué)選修四化學(xué)平衡全文共47頁，當(dāng)前為第43頁。恒溫恒壓下,發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3以下列配比達(dá)到平衡時(shí)互為等效狀態(tài)的是

N2H2NH3A.1mol3mol0molB.0.5mol1.