化学平衡状态（gxh）

nullnull第三节化学平衡第二章 化学反应速率与化学平衡第一课时null2、什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？ 没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。null即：溶解速率 = 结晶速率 达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡null 导入1、什么是可逆反应？ 在同一条件下,既能向正反应方向进 行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫 做可逆反应. 注意：可逆反应总是不能进行到底， 得到的总是反应物与生成物的混合物null开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 c(CO) 、c(H2O)逐渐减小故：正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大null且正反应速率=逆反应速率正反应速率逆反应速率相等这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量， 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态null1、定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强调三点前提条件：可逆反应实质：正反应速率=逆反应速率标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态null2、化学平衡状态的特征(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等：正反应速率=逆反应速率(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持 　　　 不变，各组分的含量一定。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新　　　　 的条件下建立新的平衡。(5)同： 等效平衡。null例题nullnull注意（1）对于反应前后的气体物质的 分子总数不相等的可逆反应（如 2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量 是否随着时间的改变而改变来判断是 否达到平衡。例题null（2）对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应： （如H2+I2(g) 2HI），不能用此标志 判断平衡是否到达，因为在此反应过 程中，气体的总压、总体积、总物质 的量都不随时间的改变而改变。例题null（3）对于不同类型的可逆反应，某 一物理量不变是否可作为平衡已到达 的标志，取决于该物理量在平衡到达 前（反应过程中）是否发生变化。若 是则可；否则，不行。（如压强、密度、平均摩尔质量等） 怎样理解v(正)= v(逆)？ 1.必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率2.用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等，而应是本质意义相同（与计量数成正比）。null怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变？ “各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比，而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。null【例１】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是　　　　　　　　　　　　　　（　　　） A.　C的生成速率与C分解的速率相等 B.　单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB C.　A、B、C的浓度不再变化 D.　A、B、C的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：null【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　） 反应容器内压强不随时间变化 B.　P和S的生成速率相等 C.　反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.　反应容器内总物质的量不随时间而　　　 变化Bnull【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )ACA.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成null 【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 BCnull【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是 ①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化null⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑧ B.②⑤⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧ ( A )null一定温度下反应在一密闭容器中进行，达到化学平衡的标志是（ ） 1 NH3的生成速率和NH3分解速率相等的状态 2 H2减少的速率等于NH3增加的速率的状态 3 N2,H2,NH3三者浓度相等的状态 4 单位时间内有1molNH3分解的同时，有0.5molN2生成的状态 5 H2,N2的体积百分含量之比不再变化 6 N2,H2,NH3质量之比不再变化XX XX可逆反应达平衡的标志：正反应速率和逆反应速率相等各组成成分的百分含量保持不变null7 混合气体的总质量不变 9 混合气体的总压强不变 10 混合气体的平均相对分子 质量不变 11 混合气体的密度不变 X8 混合气体的总物质的量不变 XXXX XX[小结]化学平衡状态的标志: [小结]化学平衡状态的标志: （1）υ正 = υ逆 （本质特征） ① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。（2）反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）：（2）反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）： ① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 ② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 ③ 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。 ④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 nullnull第三节化学平衡第二章 化学反应速率与化学平衡第二课时null化学平衡状态的特征(1)动：动态平衡 (2)等：正反应速率=逆反应速率 (3)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。 (4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。null二、化学平衡的移动1 定义 ：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。③移动标志、结果：各组成成分的百分含量发生了变化②移动原因：外界条件改变引起速率变化，使得正逆反应速率不相等。①研究对象：是已达平衡的可逆反应。2 影响化学平衡的因素(一)浓度对化学平衡的影响：向该平衡体系中加浓硫酸，向该平衡体系中加氢氧化钠现象：颜色变深平衡向逆反应方向移动平衡向正反应方向移动现象：颜色变浅浓度对化学平衡的影响结论 增加反应物的浓度, V正 > V逆，平衡向正反应方向移动；【实验2－6】棕黄色FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl血红色无色混合血红色Fe(SCN)3稀释后分成三份FeCl3溶液KSCN溶液NaOH溶液红色加深红色加深有红褐色沉淀，溶液颜色变浅增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓增大反应物浓度新平衡t2V正>V逆平衡向正向移动结论 增加反应物的浓度, V正 > V逆，平衡向正反应方向移动；nullV”正 = V”逆V,正V’逆V,正V’逆V,正V’逆V”正 = V”逆V正>V逆平衡向正向移动V正>V逆平衡向正向移动V逆>V正平衡向逆向移动V逆>V正平衡向逆向移动新平衡时的反应速率比旧平衡时快。新平衡时的反应速率比旧平衡时快。新平衡时的反应速率比旧平衡时慢。新平衡时的反应速率比旧平衡时慢。null1.增加反应物的浓度或减少生成物的浓度平衡向正反应方向移动； .减小反应物浓度或增加生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动.3. V正>V逆平衡向正向移动，V逆>V正平衡向逆向移动2.增加浓度，新平衡的反应速率>原平衡的反应速率; 减小浓度，新平衡的反应速率<原平衡的反应速率在其它条件不变的情况下，4.对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。null1.增加反应物的浓度平衡向正反应方向移动小结：2.减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动3.减小反应物浓度或增加生成物的浓度,平衡 向逆反应方向移动null1.结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度 )，平衡向逆反应方向移动。增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。一、浓度对化学平衡的影响：2.意义：null1、氯气为什么能被碱完全吸收？ 2、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？思考：null3、浓度对化学平衡移动的几个注意点①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作 一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不 影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是 生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原 平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小 于原平衡状态。③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该 物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。null二、压强对于化学平衡的影响实验现象说明当增大压强后，化学反应向哪个方向移动？回答：向正反应移动，即向压强减小的方向移动。用v-t图来表示上述变化。null增大压强结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。null减小压强结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气体分子数增大）的方向移动。思考：如果减小压强化学平衡向什么方向移动？null总结：增大压强减小压强化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向体积减小的方向移动减小压强增大压强趋势趋势总的来说：化学平衡的移动能削弱压强改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。null压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g) cC(g)V(molL-1S-1)T(s)0V正= V逆V’正= V’逆V(molL-1S-1)T(s)0V正= V逆V’正= V’逆a+b=c 减小压强a+b=c 增大压强平衡向正向移动平衡向正向移动平衡不移动平衡向正向移动平衡向正向移动平衡不移动null压强对化学平衡的影响的规律（2） 对于反应前后气体总体积相等的反应 增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数相同， V’正= V’逆，平衡不移动。 （3）压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变 化）才能使平衡移动。 （4）平衡混合物都是固体和液体的反应（“无气反应”），改变P，平衡不移动；（1）在其它条件不变时， 增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动； 减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体 积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度 由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c 2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体 积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度 由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c 练习：√null三、温度对于化学平衡的影响思考：实验现象说明了什么？思考：升高温度对可逆反应的化学反应速率有怎样的影响？对吸热反应和放热反应的速率影响有何不同？画出升温时上述反应的v-t图null升高温度结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。null降低温度结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？null总结：升高温度降低温度化学平衡向放热的方向移动化学平衡向吸热的方向移动降低温度升高温度趋势趋势总的来说：化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。null四、催化剂对于化学平衡的影响回忆：催化剂是怎样改变化学反应速率的？请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响加入正催化剂加入负催化剂null结论：加入催化剂不会使化学平衡发生移动。五、勒夏特列原理根据浓度、压强、温度对化学平衡的影响，能不能概括出一个外界条件与平衡移动方向关系的普遍原理？定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响的方向移动，但结果却不能完全抵消外界条件的影响。nullAnullBDnullDnullA、a+bc+d,加压 C、a+bc+d,减压Bnull[例] 体积相同的甲、乙两个容器中， 分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相 同温度下发生反应：2SO2（g）+ O2（g）==== ２ＳＯ３（g）并达到平衡，反应过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中ＳＯ２的转化率为Ｐ％，则乙容器中ＳＯ２的转化率为（　 ）。 Ａ.等于Ｐ％　　　 Ｂ.大于Ｐ％　　　 Ｃ.小于Ｐ％　　 Ｄ.无法判断催化剂▲B应用：[拓展] [拓展] 对于aA(g)+bB(g) == dD(g)，分别 取等物质的量的A和B，充入体积相同的甲、乙两个容器中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变。试分别讨论：在相同温度下，当 ① n前>n后，② n前=n后, ③ n前 乙甲 = 乙甲> 乙甲 < 乙甲 = 乙甲 <乙甲 > 乙甲 = 乙甲 < 乙甲 > 乙甲 =乙甲 < 乙甲 < 乙甲 = 乙甲> 乙null3、等效平衡问题：　　外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同的平衡状态。null浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1mol2＋1molI22molHI相当于例题等效平衡null1、恒温恒容条件下等效平衡的条件： 对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气) 若m+n=p+q ，经换算成相当的反应物后，它们的物质的量或体积比一致时，则平衡状态相同。 若m+n≠p+q 经换算成相当的反应物后，若有相同的物料关系则平衡状态相同。null2null在一个固定体积的密闭容器中,加入 2molA和1molB,发生反应:2A(g) + B(g) == 3C(g) + D(g) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L 。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比 作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓 度:_______________大于 Wmol/L、_________等于Wmol/L、_______小于Wmol/L。 A．4molA+1molB B．2molA+2molB C．4molA+2molB D．3molC+1molD E．2molA+1molB+3molC+1molD F．3molC+1molD+1molB G．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD H. 3molC+2molD I．4molC+1molD null2、恒温恒压条件下等效平衡的条件 若经换算成“相当”的反应物后，它们的物质的量比或体积比一致时，则平衡状态相同。nullBDnull请总结反应前后气体计量数之和相等反应的等效平衡条件。Bnull反应前后气体计量数之和相等的反应等效平衡的条件： 无论是在恒温恒压或恒温恒容条件下，若经换算成“相当”的反应物后，它们的物质的量比或体积比一致时，则平衡状态相同。null[例4]在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应：H2 (g) +Br2 (g) == 2HBr (g)， 已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡 后生成a mol HBr(见下表“已知”项)。在同温同压下,且保持平衡时各组成成分的百分含量不变,对下列编号⑴和⑵的状态,填写表中的空白:2a00.5null相同起始物质的物质的量之比相等nullBCnullBDnull1-a3aD达到平衡的过程中反应的方向不能确定。a/(2-a)nullBCnull　某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)＋B(g)　　　 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡左移的是 　A．均减半 　　　　B．均加倍 　C．均增加1mol　 D．均减少1mol D