【化学】2.2.3《化学平衡状态》课件(苏教版选修4)

(1) 等速标志 v正 = v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。
化学平衡是动态平衡
(2)恒浓标志 反应混合物中各组成成分 的含量保持不变（浓度标志）：
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。
化学平衡的概念 化学平衡的概念CO +H CO+H2O 2 2
P43页的交流与讨论：
浓 度 速 率 生成物
高温
·
O
反应物
· v
正
·
t1
时间
O
·
v逆
t1
时间
化学平衡的概念
1.化学平衡状态的定义 指在一定条件下的可逆反应里，正 反应和逆反应的速率相等，反应混合物 中各组分的浓度保持不变的状态。 注 意 对象
小
mA(g) + nB(g)
结
pC(g) +qD(g)
是否 平衡
平 衡
压强
当m + n≠p + q 时，总压力一定 （其它条件一定）
当m + n =p + q 时，总压力一定 （其它条件一定） 混合气 当 m + n≠ p + q 时，M一定
不一定
平 衡 不一定
体的平 当 m + n = p + q 时，M一定 均M
2.可逆反应特点
①相同条件下，正反应和逆反应同时发生 ②可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底) 即反应物、生成物共同存在
1.下列为可逆反应的是 （ BC ） A. 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气 和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。 B. 在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三 氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。 C. 合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总 是达不到百分百。 D. 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧 化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这二 个反应是可逆反应。
2.速率-时间关系图：
2NO2
N 2O 4
V（molL-1S-1） 升高温度 （正反应是放热反应） V’逆 V”正 = V”逆 V正 V正= V逆 V‘正
V逆
0
t1
t2
t（s）
四、催化剂对化学平衡的影响：
催化剂对可逆反应的影响： 同等程度改变化学 反应速率，V’正= V’逆，只改变反应到达平衡所 需要的时间，而不影响化学平衡的移动。
V（mol.L-1S-1）
V‘正 V”正 = V”逆 V正
V正= V逆
cC(g)+dD(g) a+b > c+d
V’逆 V逆
0
t1
t2
t（s）
注意：
△
1.例： I2 + H2
2HI
增大体系的压强， 平衡不移动， 但浓度增大，颜色加深，速率加快！ 2.充入”惰性气体” a 恒压 当成”减压”
V(molL-1S-1)
课堂练习
练习3：在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡： 2NO2 N2O4
测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时， 再充入1 molNO2 ，待新平衡建立时，又测 NO2的转化率为b%,问 a、b值的大小关系。 b﹥a
3. 温度对化学平衡的影响：
课本P51活动与探究
1.结论: 在其它条件不变的情况下， 升高温度,平衡向吸热反应方向移动。 降低温度,平衡向放热反应方向移动。
V（molL-1S-1） V’正= V’逆
V正= V逆
0
t1
T(s)
可见，要引起化学平衡的移动，必须是 由于外界条件的改变而引起V正≠ V逆。
平衡移动的本质
平衡移动原理（勒夏特列原理）：
改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、 或温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。
课堂练习
1. 下列事实中不能用平衡移动原理解释的是
已达平衡状态的是
A.混合气体的压强 C.B的物质的量浓度
(
BC
)
B. 混合气体的密度 D.气体的总物质的量
小
mA(g) + n B(g)
结
pC(g) +q D(g) 是 否 平 衡
平 衡 平 衡 平 衡 不一定
各物质的物质的量或物质的量的分数一定
混合 体系 各物质的质量或质量分数一定 中各 组分 各气体的体积或体积分数一定 的 总压强、总体积、总物质的量一定 含量
第二单元
化学平衡状态
你知道吗？
高炉炼铁的主要反应为： Fe2O3+3CO ===== 2Fe +3CO2 从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的 CO。100多年前，人们曾认为这是由于 CO与 铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行 的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长 CO 和Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO的含量并 未减少。你知道这是为什么吗？
（3）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平 衡 正向移动 ; c(CO2) 减小 。
课堂练习
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. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
A. C的生成速率与C的分解速率相等
B. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB C. A、B、C的物质的量浓度保持不变 D. A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 E. 容器中气体的密度保持不变
F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
G. 容器中气体的总压强保持不变
化学平衡是动态平衡
3.化学平衡状态的标志
(A) 密闭、低温是存放氨水的必要条件 D (B) 实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C) 硝酸工业生产中，使用过量空气以提 高 NH3的利用率 (D) 在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
课堂练习
2. 已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平 衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 ① 生成物的百分含量一定增加 ② 生成物的产量一定增加 ③ 反应物的转化率一定增大 ④ 反应物浓度一定降低 ⑤ 正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥ 使用了合适的催化剂
•增加反应物的浓度, V正 > V逆， 平衡向正反应方向移动； 速率-时间关系图：
V（molL-1S-1）
, V正
增 大 反 应 物 浓 度
V”正 = V”逆 平衡状态Ⅱ V正 V正= V逆 V’逆 平衡状态Ⅰ V逆0t1 Nhomakorabeat2
t3
t（s）
v
V(正) 原平衡 V’ (正) 新平衡 V(逆) V’ (逆)
思考：
① ③
压强
2. 压强对化学平衡的影响：
课本P50交流与讨论
1)前提条件：
反应体系中有气体参加且反应 。
2)结论： 在其它条件不变的情况下，增大压强，会使 化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小 压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向 移动。
3)速率-时间关系图： 增大压强
aA(g)+bB(g)
2. 在一定条件下，向一固定容积的容器中投入 2molNO2进行反应：2NO2 2NO+O2，一 段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能 是 （ D ） A. 2 mol NO、0.75 mol O2 B. 1 mol NO2、1.2 mol NO C. 2 mol NO D. 0.7 mol O2
可逆反应
条件
一定
状态
结果
C (B) 不变
v正= v逆
化学平衡是动态平衡
2.化学平衡状态的特征 逆 等 化学平衡的研究对象是可逆反应
v(正)＝ v(逆) ≠0
c(B) 或 n(B) 或 ω(B) 一定
动 动态平衡： v(正) =v(逆) ≠0
定 变
条件改变→平衡改变
3. 在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应： A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ACFG ）
小
密度 ρ
结
注意化学反应的特点
C(s)+CO2(g) 2CO(g) (ρ一定) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (ρ一定) H2(g)+I2(g) 2HI(g) (ρ一定)
平 衡
不一定
不一定
引自 /kejian/kejian/sort07 36/sort0765/sort0958/25712.html
可逆反应的概念及其特点
1.可逆反应
（1）在相同条件下同时向正、反两个方 向进行的反应称可逆反应。
2SO2 + O2 3H2 + N2
2SO3 2NH3
下列说法是否正确：
都不是可逆反应
1. 氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生 成氢气和氧气，H2+ O2 = H2O是可逆反应。 2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变 成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应 是可逆反应。 3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种 气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可 逆反应。
③若V正＜V逆 ， 平衡向逆反应方向移动。
二、影响化学平衡的因素
1. 浓度变化对化学平衡的影响