高中化學(xué)公開(kāi)課化學(xué)平衡精品課件

1、 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 化學(xué)平衡思考：對(duì)于 N2 + 3H2 2NH3 的可逆反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)考慮在哪些條件下，可能有利于生產(chǎn) ？化工生產(chǎn)要解決的兩個(gè)問(wèn)題一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題： 如何在單位時(shí)間內(nèi)提高合成氨的產(chǎn)量。二是化學(xué)反應(yīng)平衡研究問(wèn)題： 如何使H2和N2 盡可能多轉(zhuǎn)化為NH3，即反應(yīng)進(jìn)行程度。溶解平衡：以硫酸銅晶體溶于水為例分析溶解平衡的建立開(kāi)始時(shí)： v (溶解) v(結(jié)晶)； 平衡時(shí)： v (溶解) = v (結(jié)晶)達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種 平衡；此時(shí)，溶液達(dá)到飽和，濃度不再改變。動(dòng)態(tài)一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)的定義：在 同一條件 下，能 同時(shí) 向 正逆反應(yīng) 方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆

2、反應(yīng)。2SO2 + O2 2SO32. 注意：（1）同一條件下； （2）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(反應(yīng)混合物)。 實(shí)例：在 1 L的容積的密閉容器里，加 1 mol CO和 1 mol H2O (g) ， 能發(fā)生什么反應(yīng)？CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2 (g)開(kāi)始階段速率變化有什么特征？思考：瞬間后有什么特征？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， c(CO) 、c(H2O)逐漸減小c(CO2) 、c(H2)逐漸增大以CO為例, v正為CO的消耗速率; v逆為CO的生成速率 （1）

3、開(kāi)始時(shí)， v正 ； v逆= 。（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v正 ； v逆 . 反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，到了某一時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率相等，且不再變化， v正 = v逆 0 CO的消耗濃度等于CO的生成濃度，CO濃度不再改變。 最大0減小增大其它物質(zhì)也一樣，濃度保持不變，正逆反應(yīng)速率相等.反應(yīng)仍在進(jìn)行，但四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡速率時(shí)間正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率相等這種狀態(tài)就是-化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)2、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)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。討論前提：1、研究對(duì)象：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)實(shí) 質(zhì)： v(正) = v(逆) 0標(biāo) 志：反應(yīng)混合物

4、中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征（1）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）（2）等： v(正) = v(逆) 0（3）定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的百分含量一定。（4）變：條件改變，打破舊平衡，新條件下建立新的平衡。怎樣理解 v(正) = v(逆)？ 【例】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)：A(g) + 3B(g) 2C(g) 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 n mol A，同時(shí)生成 3n mol B C. 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 n mol A，同時(shí)生成 2n mol C

5、AD v正、v逆是指同一化學(xué)反應(yīng)中的同一種物質(zhì)的消耗或生成，若給出不同物質(zhì)的數(shù)值時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)換成同一物質(zhì)進(jìn)行比較。BD1. 在500、釩觸媒的作用下,某密閉容器中反應(yīng)： 2SO2O2 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

6、濃度 D. 氣體的總物質(zhì)的量BC如果A是氣體呢？ACD3. 下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng): P(g) + Q(g) R(g) + S(g) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是 A. 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B2P(g) + Q(g) R(g) + S(g) ？AD注意：對(duì)于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可做為反應(yīng)已達(dá)平衡的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡達(dá)到前（反應(yīng)過(guò)程中）是否變化，若是則可，否則，不行。 4. 在一定溫度下, 可逆反應(yīng)A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(s) 下列

7、敘述不是達(dá)到平衡的標(biāo)志是 C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成 a mol A,同時(shí)生成 3a mol B A、B、C的濃度不再變化 A、B、C的分壓不再變化 混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 單位時(shí)間內(nèi)消耗 a mol A,同時(shí)生成 3a mol B A、B、C、D的分子數(shù)之比為1322 A. B. C. D.ABD5. 可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，500時(shí)在 容積為10 L 的密閉容器中進(jìn)行，開(kāi)始時(shí)加入 2 mol N2 和 2mol H2，則達(dá)到 平衡時(shí)，NH3的濃度不可能達(dá)到的值是 ( ) A0.1 mol/L B0.2 mol/L

8、C0.05 mol/L D0.15 mol/L6. 密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)3Y2(g) 2Z(g)，已知 X2、Y2、Z的起始濃度分別為 0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.4 mol/L， 當(dāng)平衡時(shí)，下列數(shù)據(jù)肯定不對(duì)的是 ( ) AX2為 0.4 mol/L，Y2為 1.2 mol/L BY2為 1.0 mol/L CX2為 0.3 mol/L，Z為 0.2 mol/L DZ為 1.0 mol/LAD 【小結(jié)】一定條件下，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)?；瘜W(xué)平衡的研究對(duì)象：可逆反應(yīng)化學(xué)平衡的特征：動(dòng)等定變動(dòng)態(tài)平衡 ( v正

9、= v逆 0） v正 = v逆平衡時(shí)，各組分濃度保持不變 條件改變，平衡發(fā)生改變 可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、 新化學(xué)平衡的建立過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。化學(xué)平衡移動(dòng)的概念:研究對(duì)象：已建立平衡狀態(tài)的體系平衡移動(dòng)的標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的百分含量發(fā)生改變； v正 v逆。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素 : 1. 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響：P27 實(shí)驗(yàn) 26Fe3+ + 3SCN Fe(SCN)3(棕黃色)(無(wú)色)(血紅色)（1）加少量飽和FeCl3溶液，紅色加深；（2）加少量KSCN濃溶液，紅色也加深；（3）加少量NaOH溶液顏色有何變化？有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增大反應(yīng)物或減小生成物的濃度

10、，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物或增大生成物的濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。Fe3+ + 3SCN Fe(SCN)3在其他條件不變時(shí)，原因分析:增加反應(yīng)物的濃度, v 正 v 逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；速率時(shí)間關(guān)系圖：增大反應(yīng)物濃度 v正= v逆 v正 v逆t1t（s）V（molL-1S-1）0 平衡狀態(tài)t2v/逆 v/正t3v/ 正 = v/ 逆平衡狀態(tài)濃度引起平衡移動(dòng)增大生成物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V/(逆)V/ (正)減小反應(yīng)物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V/ (逆)V/ (正)討論增加生成物的濃度或減小反應(yīng)物濃度,正、逆反應(yīng)速率如何改變？平衡如何移動(dòng)？并畫(huà)出相應(yīng)的圖象

11、。小結(jié)：濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(瞬間改變具有連續(xù)性)正在上 向正向移動(dòng)逆在上 向逆向移動(dòng)加壓 減壓 容器體積變小平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)2. 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)平衡向氣體分子數(shù)增多的方向移動(dòng)容器體積變大特點(diǎn)：正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)減少 壓強(qiáng)引起平衡移動(dòng)(具有突變性)對(duì)于反應(yīng)：m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)（1）當(dāng) m + n p + q 時(shí)：Vt0V(正)V(逆)V/(正)V/(逆)Vt0V(正)

12、V(逆)V/(逆)V/(正)（2）當(dāng) m + n p + q 時(shí)：增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)思考：對(duì)于反應(yīng) ：H2O(g) + CO(g) H2(g) + CO2(g) 增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動(dòng)?高溫催化劑 速率時(shí)間關(guān)系圖：V(molL-1S-1)t(s)0V正= V逆V/正= V/逆增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù)一樣，V/正 = V/ 逆，平衡不移動(dòng).t2增大壓強(qiáng),先有容器體積的縮小，后有方程式氣體分子個(gè)數(shù)的減少，平衡向氣體分子個(gè)數(shù)減少的方向移動(dòng)。 V/正 與 V/ 逆的相對(duì)大小根據(jù)移動(dòng)的方向確定。練習(xí).下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡是否移動(dòng)？向哪個(gè)方

13、向移動(dòng)？移動(dòng)的根本原因是什么? 2NO(g) + O2(g) 2NO2 (g) CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) H2O(g)+C (s) CO(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) H2S(g) H2(g) + S(s)3. 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響：2NO2(g) N2O4(g) H= 56.9 kJ/mol 紅棕色 無(wú)色現(xiàn)象及分析：降溫顏色變淺升溫顏色變深平衡向放熱方向移動(dòng)平衡向吸熱方向移動(dòng)解釋：在其它條件不變的情況下, 升高溫度, 正逆反應(yīng)的速率都增大,但吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù),故平衡向吸熱反應(yīng)的方向移

14、動(dòng). 速率時(shí)間關(guān)系圖：升高溫度(具有突變性)t2V/(正) V (molL-1S-1)V(正)=V(逆)t1t(s)0V(正)V(逆)V/(逆)V/(逆)=V/(正)（1）當(dāng) H 0 時(shí)：V(逆)V(正)溫度影響平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象Vt0V(正)V(逆) 升高溫度V(逆)V(正)（2）當(dāng) H 0 時(shí)： 升高溫度 降低溫度對(duì)于反應(yīng) m A + n B p C + q DVt0V(正)V(逆) 降低溫度4. 催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng) 無(wú) 影響：原因：催化劑降低反應(yīng)的活化能，同等倍數(shù)的增加正、逆反應(yīng)速率，故不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，但能縮短達(dá)到平衡所需的時(shí)間，提高反應(yīng)效率。t0V(正)V(逆)V/(逆)=V

15、/(正)回顧、總結(jié)、新思考條件的改變平衡移動(dòng)的方向 平衡移動(dòng)的結(jié)果增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度升高溫度 降低壓強(qiáng)正反應(yīng)方向減弱反應(yīng)物濃度增大的趨勢(shì)正反應(yīng)方向減弱生成物濃度減小的趨勢(shì)吸熱反應(yīng)的方向減弱溫度升高的趨勢(shì)氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)方向減弱壓強(qiáng)降低的趨勢(shì)平衡移動(dòng)原理勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。注意：是“減弱”這種改變，不是“抵消或消除”這種改變；只有單個(gè)條件改變，才能應(yīng)用（多個(gè)條件改變就要具體問(wèn)題具體分析）勒沙特列原理適用于任何動(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)分析進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間

16、變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過(guò)程按 b 曲線進(jìn)行，可采取的措施是 （ ） A升高溫度 B加大X的投入量C加催化劑D增大體積C 1右圖曲線 a 表示放熱反應(yīng) X(g) + Y(g) Z(g) + M(g) + N(s)2. 對(duì)可逆反應(yīng): A(g) + B(s) C(s) + D(g) H 0 下圖所示為正逆反應(yīng)速率(V )與時(shí)間(t )關(guān)系的示意圖，如果在 t1時(shí)刻改變以下條件：加入A； 加入催化劑；加壓； 升溫；減少C；符合圖示的條件是 ( )A. B. C. D. AB 3. 在一密閉容器中，反應(yīng) aA(g) bB (g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，

17、A的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的60%，則 （ ） A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) B平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) C物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加 Dab4. 一定溫度下，反應(yīng) 2SO2 + O2 2SO3 ；達(dá)到平衡時(shí)， n(SO2)n(O2)n(SO3) = 234。改變某一個(gè)條件， 反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí)，n(O2) = 0.8 mol ，n(SO3) = 1.4 mol， 此時(shí)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是 （ ） A0.4 mol B0.6 mol C0.8 mol D.1.2 molA 5某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g) +N(g) 2E (g)； 若開(kāi)始時(shí)只充入2mol E(g)，達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起 始時(shí)增

18、大了20%；若開(kāi)始時(shí)只充入了2 mol M和 1 mol N的混合 氣體，達(dá)到平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化率為 （ ） A20% B40% C60% D80%C 四. 平衡轉(zhuǎn)化率 平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比。解化學(xué)平衡圖像題的技巧 1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點(diǎn)的意義，特別是一些特殊點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn))的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。 說(shuō)出下圖的反應(yīng)起始時(shí)，是從正反應(yīng)、還是從逆反應(yīng)開(kāi)始？然后是改變什么條件？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？突變起始量不為0時(shí)間正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始。加催化劑或加壓（氣體分子個(gè)數(shù)不變的反應(yīng)）。

19、平衡不移動(dòng)。VV(正)V(逆)V/(逆)=V/(正)c(C)t2先拐先平速度大（時(shí)間短）； (或濃度大，或壓強(qiáng)大，或溫度高） mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) H = Q kJ/molT2C時(shí)間0T1Ct1mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 判斷： 1. 正反應(yīng)是吸熱還是放熱？ 2. 正反應(yīng)是分子個(gè)數(shù)增大 還是減少？T2 P1T1P2T1P10tc(C)先拐先平Q0注意：有時(shí)用C%代替c(C)，誰(shuí)優(yōu)？Tc(C)1.01106 Pa1.01105 Pa1.01104 Pa正反應(yīng)吸熱m + n p + q等溫線等壓線T1T21.橫、縱坐標(biāo)的意義2.圖像增、

20、減性3.定一議二對(duì)于反應(yīng) mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)溫度一定，壓強(qiáng)分別為P1和P2時(shí)， 反應(yīng)體系 X(s) + 2Y(g) nZ(g)中 反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖 所示，由此可知 （ ） A. P1p2，n2 B. P1P2，n2 C. P1P2，n2 D. P13 P2P10tY 的轉(zhuǎn)化率A先拐先平2. 可逆反應(yīng): aX(s) + bY(g) cZ(g) +dW(g)達(dá)到平衡，混合物中Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)（P）與溫度T（T2T1）的變化關(guān)系如圖示。1、當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，升高溫度，Y的體積分?jǐn)?shù)變 ，平衡向 方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是 熱反應(yīng)。2、當(dāng)溫度不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，Y的

21、體積分?jǐn)?shù)變 ，平衡向 方向移動(dòng)，則化學(xué)方程式中左右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是。Y的體積分?jǐn)?shù)壓強(qiáng)T1T2小正反應(yīng)吸大逆反應(yīng) 定一議二b c + d3. 可逆反應(yīng) aA(g) + bB(g) dD(g) + eE(g) H=Q，在一定 條件下達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，A的 轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系 如圖所示。則在下列空格處 填寫(xiě)“大于”、“小于”或 “等于”。 （1）a + b d + e； （2）Q 0。 TA的轉(zhuǎn)化率1.01105 Pa2.02105 Pa3.03105 Pa小于大于4. 圖中的曲線是表示其他條件一定時(shí)，2NO O2 2NO2 H0，反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率與 溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、 c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡 狀態(tài)，且V(正