1、第3章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,1,PPT學(xué)習(xí)交流,復(fù)習(xí)：什么叫可逆反應(yīng)？可逆反應(yīng)有哪些特點？,在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時，又能向逆反應(yīng)方向進行的化學(xué)反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。,思考：化學(xué)反應(yīng)速率研究反應(yīng)的快慢，研究一個化學(xué)反應(yīng)還需要討論哪些內(nèi)容？,可逆反應(yīng)的特點： 同一條件、同時反應(yīng)、方向?qū)α?不可能完全轉(zhuǎn)化,還需要研究化學(xué)反應(yīng)進行的程度化學(xué)平衡,2,PPT學(xué)習(xí)交流,第三節(jié) 化學(xué)平衡,討論：可逆反應(yīng)為什么有“度”的限制？“度” 是怎樣產(chǎn)生的？,分析：在一定溫度下，將一定 質(zhì)量的蔗糖溶于100mL水的過程,如右圖，蔗糖在溶解時，一方面，蔗糖分子不斷離開蔗糖表面擴散到水中，另一方面，溶液

2、中的蔗糖分子又不斷在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶體。,蔗糖晶體 蔗糖溶液,溶解,結(jié)晶,3,PPT學(xué)習(xí)交流,過程分析：,開始時，v溶解 ，v結(jié)晶,然后， v溶解 ，v結(jié)晶 ,最大,0,逐漸減小,逐漸增大,最后， v溶解 v結(jié)晶,建立溶解平衡，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)量不再減少了。,4,PPT學(xué)習(xí)交流,討論：在一定條件下，達到溶解平衡后，蔗糖晶體的質(zhì)量和溶液的濃度是否變化？溶解和結(jié)晶過程是否停止？,晶體質(zhì)量和溶液的濃度不會發(fā)生改變，但溶解和結(jié)晶過程并未停止， v溶解v結(jié)晶，蔗糖溶解多少則結(jié)晶多少。,“度”（限度）的產(chǎn)生 消耗量等于生成量，量上不再變化,5,PPT學(xué)

3、習(xí)交流,一、化學(xué)平衡的建立過程,在反應(yīng)CO+H2O CO2+H2中，將0.01 mol CO和0.01 mol H2O (g)通入1L密閉容器中，反應(yīng)一段時間后，各物質(zhì)濃度不變。,1、反應(yīng)剛開始時： 反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率 ，生成物濃度為，逆反應(yīng)速率為。,最大,最大,0,0,逐漸減小,逐漸減小,逐漸增大,逐漸增大,2、反應(yīng)過程中：反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率 ，生成物濃度，逆反應(yīng)速率,6,PPT學(xué)習(xí)交流,3、一定時間后，必然出現(xiàn),V正反應(yīng)速率V逆反應(yīng)速率,4、t1時刻后， v正 v逆 ,即正反應(yīng)消耗的反應(yīng)物的量與逆反應(yīng)生成的反應(yīng)物的量相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 ,化學(xué)平衡,7,PPT學(xué)習(xí)

4、交流,二、化學(xué)平衡,1、概念： 在外界條件不變的情況下，可逆反應(yīng)進行到一定的程度時，V正反應(yīng)速率=V逆反應(yīng)速率，化學(xué)反應(yīng)進行到最大限度，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)混合物處于化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡,8,PPT學(xué)習(xí)交流,反應(yīng)條件：,2、化學(xué)平衡的性質(zhì)：,溫度、壓強、濃度等不變,可逆反應(yīng)，不可逆反應(yīng)一般不會出現(xiàn)平衡狀態(tài),條件不變是基礎(chǔ),研究對象：,可逆反應(yīng)是前提,本質(zhì)：,v正 v逆 即同一物質(zhì)消耗速率與生成速率相等,速率相等是實質(zhì),現(xiàn)象：,反應(yīng)混合物組成成分的濃度保持不變,濃度不變是標志,9,PPT學(xué)習(xí)交流,注意： 平衡時，反應(yīng)混合物各組成成分的物質(zhì)的量濃度、百分含量恒定，但不相等。

5、同時，平衡狀態(tài)下，反應(yīng)體系的壓強恒定、 反應(yīng)混合氣體的相對分子質(zhì)量恒定,10,PPT學(xué)習(xí)交流,3、化學(xué)平衡的特征：,逆、動、等、定、變、同,逆：,研究的對象是可逆反應(yīng)。,動：,化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，雖然達到平衡狀，但正反應(yīng)和逆反應(yīng)并未停止，是一個動態(tài)平衡。,等：,達到化學(xué)平衡時，v正 v逆0,定：,反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定。,變：,化學(xué)平衡建立在一定條件下，條件改變時，平衡就會被破壞，變?yōu)椴黄胶猓⒃谛聴l件下建立新的平衡。,同：,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。即平衡的建立與途徑無關(guān)。,11,PPT學(xué)習(xí)交

6、流,4、達到化學(xué)平衡的標志：,V正=V逆和反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變是判斷平衡的兩大主要標志。,直接標志：,速率關(guān)系： v正 v逆,應(yīng)用：判斷平衡時，要注意用“同”、“等”、“逆”的原則,同：同一種物質(zhì)的V正和V逆才能比較,等：轉(zhuǎn)化后的反應(yīng)速率必須相等,逆：反應(yīng)方向必須對立,含量關(guān)系：反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量、摩爾分數(shù)、體積分數(shù)、分子數(shù)之比保持不變,12,PPT學(xué)習(xí)交流,以反應(yīng)mA(g)+nB (g) pC(g)為例，達到平衡的標志為：,A的消耗速率與A的生成速率 A的消耗速率與C的速率之比等于 B的生成速率與C的速率之比等于 A的生成速率與B的速率之比等于,相等,消耗,m

7、 ：p,生成,n ：p,消耗,m ：n,異邊同向，同邊異向，比例計量,13,PPT學(xué)習(xí)交流,例1、一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g)達到平衡的標志是 A、單位時間內(nèi)生成n mol A2同時生成n molAB B、單位時間內(nèi)生成2n mol AB 同時生成n mol B2 C、單位時間內(nèi)生成n mol A2 同時生成n mol B2 D、單位時間內(nèi)生成n mol A2 同時消耗n mol B2,14,PPT學(xué)習(xí)交流,例2、一定條件下，反應(yīng)N2+3H2 2NH3達到平衡的標志是 A、一個NN鍵斷裂的同時，有三個HH鍵形成 B、一個NN鍵斷裂的同時，有三個HH鍵斷裂 C、一個NN鍵

8、斷裂的同時，有六個NH鍵斷裂 D、一個NN鍵斷裂的同時，有六個NH鍵形成,在判斷化學(xué)平衡時，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，同時要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。,15,PPT學(xué)習(xí)交流,間接標志：,以反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)為例,混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而，（適用于）,改變,m+np 的反應(yīng),、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度不隨時間改變而，（適用于）,改變,m+np 的反應(yīng),各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變,、特殊標志：,對于有色物質(zhì)參加反應(yīng)，如果體系顏色不變，反應(yīng)達到平衡,對于吸熱或放熱反應(yīng)，如果體系溫度不變，反應(yīng)達

9、到平衡,16,PPT學(xué)習(xí)交流,氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、混合氣體的密度、反應(yīng)混合物平衡時物質(zhì)的量之比,在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中不能作為平衡判據(jù)的是：,例3、在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX 氣體和2molY氣體發(fā)生如下反應(yīng)： X(g)+2Y(g) 2Z(g），此反應(yīng)達到平衡的標志是： A、容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化 C、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2 D、單位時間消耗0.1molX的同時生成0.2molZ,17,PPT學(xué)習(xí)交流,課堂練習(xí)：,【】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志

10、是（ ） A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時間內(nèi)生成n molA,同時生3n molB C.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,AC,18,PPT學(xué)習(xí)交流,【2】 下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（） 反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化 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)的量不隨時間而變化,B,19,PPT學(xué)習(xí)交流,【3】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,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是 ( ) A

11、.混合氣體的壓強 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,20,PPT學(xué)習(xí)交流,【4】 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)達到平衡的標志的是 C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時間內(nèi)生成a molA,同時生成3a molB A、B、C的濃度不再變化 A、B、C的分壓強不再變化 混合氣體的總壓強不再變化,混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D.,( A ),21,PPT學(xué)習(xí)交流,影響化學(xué)平衡的條件,思考：反應(yīng)條件改變是如何影響化學(xué)平衡？,一定條件下的化學(xué)平衡v正 v

12、逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定,條件改變,反應(yīng)速率改變，且變化量不同,非平衡狀態(tài)平衡被破壞 v正 v逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量不斷變化,一定時間后,新條件下的新化學(xué)平衡v正 v逆，反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定,平衡狀態(tài),平衡狀態(tài),化學(xué)平衡的移動,22,PPT學(xué)習(xí)交流,一、化學(xué)平衡的移動,總結(jié)：化學(xué)平衡的研究對象是，化學(xué)平衡是有條件限制的平衡，只有在時才能保持平衡，當(dāng)外界條件（濃度、溫度、壓強）改變時，化學(xué)平衡會被，反應(yīng)混合物里各組分的含量不斷 ，由于條件變化對正逆反應(yīng)速率的影響不同，致使v正 v逆，然后在新條件下建立 ,可逆反應(yīng),動態(tài),條件一定,破壞,發(fā)生變化,新的平衡,23,PPT學(xué)習(xí)交

13、流,1、化學(xué)平衡移動的定義： 化學(xué)上把這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡建立的過程叫做化學(xué)平衡的移動,2、化學(xué)平衡的移動方向的速率判斷：,若外界條件變化引起v正 v逆：,平衡向正反應(yīng)方向移動,若外界條件變化引起v正 v逆：,平衡向逆反應(yīng)方向移動,若外界條件變化引起v正 v逆：,舊平衡未被破壞，平衡不移動,24,PPT學(xué)習(xí)交流,移動方向,速率變化,減小反應(yīng)物濃度,減小生成物濃度,增大生成物濃度,增大反應(yīng)物濃度,平衡移動原因,濃度變化對反應(yīng)速率的影響,v正首先增大,v逆隨后增大,且v正 v逆,正反應(yīng)方向,v逆首先增大,v正隨后增大,且v逆 v正,逆反應(yīng)方向,v逆首先減小,v正隨后減小,且v

14、正 v逆,正反應(yīng)方向,v正首先減小,v逆隨后減小,且v逆 v正,逆反應(yīng)方向,1、濃度對化學(xué)平衡的影響,二、影響化學(xué)平衡的條件,25,PPT學(xué)習(xí)交流,結(jié)論：當(dāng)其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動。,正,逆,26,PPT學(xué)習(xí)交流,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應(yīng)中，壓強變化和NH3含量的關(guān)系,結(jié)論：壓強增大， NH3增大，平衡向 正反應(yīng)方向移動。,增大壓強，平衡向氣體體積縮小方向移動。,減小壓強，平衡向氣體體積增大方向移動。,2、壓強對化學(xué)平衡的影響,27,PPT學(xué)習(xí)交流,思考：對于等體積的氣體反

15、應(yīng)，壓強改變 將怎樣影響化學(xué)平衡？,結(jié)論：由于壓強變化同時、同步、等倍數(shù)影響正、逆反應(yīng)速率，v正= v逆，化學(xué)平衡不移動，但反應(yīng)速率改變。,例、在反應(yīng)I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大壓強,28,PPT學(xué)習(xí)交流,3、溫度對化學(xué)平衡的影響,討論：溫度的變化對化學(xué)反應(yīng)速率如何影響？ v正和 v逆怎樣變化？,結(jié)論：溫度升高， v正和 v逆同時增大；溫度降低，v正和 v逆同時減小。,問題：溫度的變化如何改變不同反應(yīng)的v正和 v逆的倍數(shù)？,2NO2 N2O4 H0,29,PPT學(xué)習(xí)交流,實驗現(xiàn)象：溫度升高，混合氣體顏色加深，平衡向 方向移動；溫度降低，混合氣體顏色變淺， ，平衡向 方向移動,

16、NO2濃度增大,逆反應(yīng),NO2濃度減小,正反應(yīng),結(jié)論：,升高溫度化學(xué)平衡向移動，,吸熱反應(yīng)方向,降低溫度化學(xué)平衡向移動，,放熱反應(yīng)方向,30,PPT學(xué)習(xí)交流,4、化學(xué)平衡移動原理勒夏特列原理,原理：如果改變影響平衡的一個條件（濃度、溫度、壓強等），化學(xué)平衡就向減弱這種改變的方向移動。,此原理只適用于已達平衡的體系,平衡移動方向與條件改變方向相反。,ps：,移動的結(jié)果只能是減弱外界條件的該變量，但不能抵消。,31,PPT學(xué)習(xí)交流,5、催化劑對化學(xué)平衡的影響,討論：催化劑怎樣改變v正和 v逆？,小結(jié)：同步、等倍數(shù)改變v正和 v逆,結(jié)論：催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動；不能改變反應(yīng)混合物的百分含量；但

17、可以改變達到平衡的時間。,32,PPT學(xué)習(xí)交流,第3章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二節(jié) 化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù),33,PPT學(xué)習(xí)交流,平衡常數(shù)的推導(dǎo),48.38,48.61,48.48,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出平衡時 的值，并分析其中規(guī)律。,48.71,34,PPT學(xué)習(xí)交流,結(jié)論：,在一定溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，又不論反應(yīng)物起始濃度的大小，最后都能達到化學(xué)平衡，這時生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值是一個常數(shù)。,35,PPT學(xué)習(xí)交流,一、化學(xué)平衡常數(shù)（K）,1、定義,一定溫度下，對于已達平衡的反應(yīng)體系中，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)是個常數(shù)

18、，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。,2、平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達式及其單位,K=,K的單位：,36,PPT學(xué)習(xí)交流,1、如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因為它們的濃度是固定不變的，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。,二、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則,37,PPT學(xué)習(xí)交流,2、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示，每個化學(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)。,K1K2,，K1=K22,二、書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則,38,PPT學(xué)習(xí)交流,1、平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進行的程度，估計反應(yīng)的可能性。因為平衡狀態(tài)是反應(yīng)進行的最大限度。,三、平衡常數(shù)的意義,K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，表示反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。,一般，當(dāng)K105時，該反應(yīng)進行得基本完全。,39,PPT學(xué)習(xí)交流,2、判斷可逆