《化學(xué)平衡》

1、.,第三節(jié) 化學(xué)平衡 一、化學(xué)平衡狀態(tài),（第1課時）,.,20時,蔗糖的溶解度是203.9g,其含義是_時_水中最多能溶解_ _蔗糖;或表示:_時,_水中溶解_蔗糖,溶液達(dá)_.,20 ,100g,203.9g,20 ,100g,203.9g,飽和,.,飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？,.,固體 溶質(zhì),溶液中 的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,即：溶解速率 = 結(jié)晶速率 達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)， 溶解平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡,.,一、可逆反應(yīng),在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn) 行,同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫 做可逆反應(yīng).,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,.,正反應(yīng)

2、速率,逆反應(yīng)速率,相等,反應(yīng)仍在進(jìn)行，但因v正=v逆，四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài),開始時c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0,在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2,.,二、化學(xué)平衡狀態(tài),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)。,強調(diào)三點,前提條件：可逆反應(yīng),實質(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,1、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,.,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特

3、征,(3)動：動態(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)無論是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。,即等效平衡,稍后討論,.,如何判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？,.,3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,.,(2)間接標(biāo)志： 各成分的百分組成不隨時間改變而改變 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變而改變 反應(yīng)混合物的顏色不隨時間改變而改變 氣體壓強不隨時間改變而改變 氣體的密度或平均相對

4、分子質(zhì)量不隨時 間改變而改變,.,對于不同類型的可逆反應(yīng)，某 一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá) 的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá) 前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若 是則可；否則，不行。,注意!,.,如： （1）對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng): （2SO2+O2 2SO3） 來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。,.,（2）對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)： H2（g）+I2(g) 2HI（g） 不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因為在此反應(yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。,.,【例】 在一

5、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.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolB 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,重要題型：,.,【例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(dá)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,.,【例3】下列說法可以證明反應(yīng)N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(

6、 ),AC,A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成,B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂,C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂,D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH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,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 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,B C,.,課堂 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）混合氣體的壓強不變 （

7、 ）,（5）單位時間內(nèi)消耗2molNO2的同時 生成1molO2 （ ）,(6) O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變 （ ）,.,(1)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存,(2)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等,(3) 容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為 1:3:2,(4)混合物質(zhì)量不隨時間的變化而變化,(5)容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化,(6)容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化,(7)容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化,2.能夠說明 N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ：,.,B,.,【復(fù)習(xí)鞏固】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣

8、)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)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amolA,同時生成3amolB A的分解速率是C的分解速率的一半 A、B、C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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 單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成 3amolB A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2,.,影響化學(xué)平衡的條件,第三節(jié) 化學(xué)平衡,（第2課時）,.,【復(fù)習(xí)】化學(xué)平衡狀態(tài)的定義（化學(xué)反應(yīng)的限度） 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)。,化學(xué)平衡的特征： 逆 等 動 定 變,可逆反應(yīng)（或可逆過程） V正

9、 =V逆（不同的平衡對應(yīng)不同的速率） 動態(tài)平衡。達(dá)平衡后，正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行(V正=V逆0） 平衡時，各組分濃度、含量保持不變（恒定） 條件改變，平衡發(fā)生改變,.,定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。,V正V逆,V正=V逆0,條件改變,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆0,一定時間,化學(xué)平衡的移動,【思考與交流】有哪些條件能改變化學(xué)平衡呢？,.,影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素：實驗2-5,滴加310滴濃硫酸,滴加1020滴NaOH,Cr2O72-（橙色）+H2O CrO42-（黃色）+2H+,.,1、濃度對化學(xué)平衡的影響（P27）,溶液橙色加

10、深,溶液黃色加深,.,實驗探究(P27實驗26) FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,(血紅色),A.加少量FeCl3，紅色加深；,B.加少量KSCN，紅色加深；,(無色),(黃色),(無色),C.加少量KCl固體呢？,注：對于離子反應(yīng)，只能改變實際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。,.,增加Fe3+ 或 SCN-的濃度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動，故紅色加深。,Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3,思考加少量NaOH，溶液顏色有何變化。,有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺,.,濃度對化學(xué)平衡的影響結(jié)論：,在其他條件不變時， 增大反應(yīng)物或減小生成物的濃度 化學(xué)平衡向正反

11、應(yīng)方向移動 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,平衡向右移動,平衡向左移動,原因分析:,運用濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及化學(xué)平衡的建立等知識，解釋濃度對化學(xué)平衡的影響,.,t2,V”正 = V”逆,V逆,V,正,t3,V正= V逆,V正,V逆,t1,V（molL-1S-1）,0,平衡狀態(tài),平衡狀態(tài),增大反應(yīng)物濃度,速率-時間關(guān)系圖：,增加反應(yīng)物的濃度, V正 V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；,.,速率-時間關(guān)系圖,.,注意： 改變濃度一般針對溶液或氣體參加的反應(yīng)，而改變固體物質(zhì)和純液體的量，不影響平衡。 對于離子反應(yīng)，只能改變實際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。 對于一般的可

12、逆反應(yīng)（有兩種反應(yīng)物），增大一種反應(yīng)物的濃度，會提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率降低。 在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分的利用。,2SO2 + O2 2SO3,.,1、已知在氨水中存在下列平衡：,NH3 + H2O,NH3 H2O,NH4+ + OH-,(1)向氨水中加入MgCl2固體，平衡向 移動， OH-濃度 ，NH4+濃度 。,(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向 移動， 此時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，此時發(fā)生的現(xiàn)象是 。,正反應(yīng)方向,減小,增大,正反應(yīng)方向,OH-、NH3H2O

13、、NH3,逆反應(yīng)方向,有氣體放出,課堂練習(xí),.,2、可逆反應(yīng)C(s) + H2O(g) 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？CO的濃度有何變化？,增大水蒸氣濃度 加入更多的碳 增加H2濃度,平衡正向移動，CO濃度增大,平衡不移動，CO濃度不變,平衡逆向移動，CO濃度減小,解析：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。,.,3、已知氯水中存在如下平衡： Cl2+H2O HCl+HClO。常溫下，在一個體積為50mL的針筒內(nèi)吸入40mL氯氣后，再吸入10mL的水。寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象。若將此針

14、筒長時間放置，又可以看到何種變化？試用平衡的觀點加以解釋。,.,材料分析：,結(jié)論:,在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，會使平衡向著氣體體積增大的方向移動。,2、壓強對化學(xué)平衡的影響：,1體積,3體積,2體積,.,二、壓強對化學(xué)平衡的影響：,NH3%隨著壓強的增大而增大，即平衡向正反應(yīng)的方向移動。,實驗數(shù)據(jù)：,解釋：,說明：增大壓強,正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù) 不一樣，平衡向著體積縮小的方向移動,加壓,體積縮小,濃度增大,正反應(yīng)速率增大 逆反應(yīng)速率增大, V正V逆,平衡向正反應(yīng)方向移動。,.,先決條件：,結(jié)論：,反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng) 前

15、后總體積發(fā)生改變。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d,對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。,體積縮?。浩胶庀驓怏w分子數(shù)目減少的方向 體積增大：平衡向氣體分子數(shù)目增多的方向,說明:,.,V（molL-1S-1）,0,t2,V”正 = V”逆,V逆,V正,增大壓強,速率-時間關(guān)系圖：,aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d,.,壓強對化學(xué)平衡的影響,aA(g)+bB(g) cC(g),.,思考：對于反應(yīng) H2O+CO H

16、2+CO2 如果增大壓強,反應(yīng)速率是否改變,平衡是否移動？,高溫,催化劑,速率-時間關(guān)系圖：,V正= V逆,增大壓強,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。,t2,.,增大壓強，體積減小，濃度同等程度增大，顏色變深，但平衡不移動.,2、壓強對化學(xué)平衡的影響,注意 對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強對平衡無影響；,平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強不能使平衡移動； 壓強的變化必須改變混合物濃度（即容器體積有變化）才能使平衡移動。,.,2、壓強對化學(xué)平衡的影響,判斷壓強引起平衡移動的思路： 壓強如何改變?壓強變化是否引起體積變化？ 若體積變化則濃度發(fā)生改變 濃度

17、改變則引起速率的變化 速率變化后，若導(dǎo)致V正 V逆時平衡移動 若V正 = V逆時，則平衡不移動,.,增大壓強對下列兩個化學(xué)平衡的影響圖象分析,t1,t2,t3,t2,大的大增、小的小增；大的大減、小的小減,t1,.,2NO2(g) N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),討論1當(dāng)加壓氣體體積縮小時，混合氣體顏色先變深是由于 ， 后又逐漸變淺是由于 ； 當(dāng)減壓氣體體積增大時，混合氣體顏色先變淺是由于 ， 后又逐漸變深是由于 。,NO2濃度增大,NO2濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡向逆反應(yīng)方向移動,思考與交流,.,2NO2(g) N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無

18、色),思考與交流,P2 P3 P1,P1 P3 P2,討論2 試比較以下三種狀態(tài)下的壓強關(guān)系： 改變壓強前混合氣體壓強P1； 改變壓強后瞬時氣體壓強P2； 改變壓強達(dá)新平衡后混合氣體壓強P3。 加壓： ； 減壓： 。,.,正向移動,不移動,逆向移動,逆向移動,不移動,思考：對于反應(yīng)和，增大壓強時，平衡沒有移動，但正逆反應(yīng)速率有無變化？如何變化？,課堂練習(xí),.,5、一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： m A (g) + n B (g) p C (g),達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來 的1/2，達(dá)到平衡時，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是（ ）,A、m + n p B、

19、A 的轉(zhuǎn)化率降低 C、平衡向正反應(yīng)方向移動 D、C的體積分?jǐn)?shù)增加,B,課堂練習(xí),不移動,逆向移動,6、向平衡體系中3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) 恒容時，充入Ne ，則平衡_； 恒壓時，充入Ne ，則平衡_。,.,3、溫度對化學(xué)平衡的影響(P30),實驗探究(實驗27) 2NO2(g) N2O4(g) H=-56.9kJ/mol,(紅棕色),(無色),結(jié)論：在其它條件不變的情況下，升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向著放熱反應(yīng)方向移動。,.,(紅棕色),(無色),討論A：混和氣體受熱顏色變深，說明 ； 。 B：混和氣體遇冷顏色變淺，說明 ； 。,NO2濃度增大

20、,平衡向逆反應(yīng)方向移動,NO2濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動,分析 A：混和物受熱，速率均增大，但V(吸) V(放) ， 故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動； B：混和物遇冷，速率均減少，但V(吸) V(放) ， 故平衡向放熱反應(yīng)方向移動；,2NO2 N2O4,H=-56.9kJ/mol,.,t2,V”正 = V”逆,V逆,V正,升高溫度,速率 | 時間關(guān)系圖,.,溫度對化學(xué)平衡的影響,升溫對吸熱反應(yīng)有利、降溫對放熱反應(yīng)有利,.,(紅棕色),(無色),思考與交流,討論 試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系： 改變溫度前混合氣體溫度T1； 改變溫度后瞬時氣體溫度T2； 改變溫度達(dá)新平衡后混合氣體溫度T3。 升溫

21、： ； 降溫： 。,T2 T3 T1,T1 T3 T2,.,練習(xí),在高溫下，反應(yīng) (正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是,A、減小壓強,B、縮小體積,C、升高溫度,D、增大H2濃度,( B C ),2HBr(g) H2(g) + Br2(g),.,4、催化劑對化學(xué)平衡的影響:,催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，V正= V逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時間，而不影響化學(xué)平衡的移動。,例：對如下平衡 A(氣) B (氣) 2C (氣) D (固),V正,V逆,0,t1,t2,V正= V逆,t3,正催化劑對化學(xué)平衡的影響,V正,V逆,0,t1,t2,V正= V逆,t3,負(fù)催化劑對化學(xué)

22、平衡的影響,.,練習(xí),對任何一個平衡體系，采取下列措施一定引起平衡移動的是,A、加入一種反應(yīng)物,B、增加體系的壓強,C、升高溫度,D、使用催化劑,( C ),.,向正反應(yīng)方向移動,向逆反應(yīng)方向移動,向體積縮小方向移動,向體積增大方向移動,向吸熱方向移動,向放熱方向移動,向減弱這種改變的方向移動,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,體系壓強減小,體系壓強增大,體系溫度減小,體系溫度增大,減弱這種改變,規(guī) 律,改變一個條件,總結(jié)改變反應(yīng)條件時平衡移動的方向,催化劑對化學(xué)平衡無影響，能縮短平衡到達(dá)的時間。,.,化學(xué)平衡移動：,化學(xué)平衡狀態(tài)1 V正 =V逆 各物質(zhì)組成一定,化學(xué)平衡狀態(tài)2 V正 =V逆 各物質(zhì)組分含 量達(dá)新值,平衡被破壞 V正V逆 各物質(zhì)組分變化,新的平衡狀態(tài)與舊的平衡狀態(tài)不同在于: 1 V和V數(shù)值不同,可能大也可能小。 2平衡混合物中各物質(zhì)含量一定發(fā)生變化,.,可見，要引起化學(xué)平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起V正 V逆。,平衡移動的本質(zhì)：,化學(xué)平衡為動態(tài)平衡，條件改變造成 V正 V逆,平衡移動原理（勒沙特列原理）：,如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。,.,如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。,(1)適用范圍,適用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電