人教版高中化学选修四课件：化学平衡 (共64张PPT)

原因分析： N2+3H2
2NH3
实验证明：T一定时，压强改变对气体体积大 （即气体化学计量数大）的一方反应速率影响尤为显著。
v v正’ v正’= v逆’
v逆’ 平衡状态2 v正 v正= v逆 v逆 平衡状态1
t1
t2
t3
t4
t2：增大压强 t4：减小压强
t
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
4、若为恒压体系，体系的密度不再改变。 注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。
四、有关化学平衡的计算
基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。
讨论：将1体积N2和4体积H2放入密闭体积不变的容器中，测得 压强为3.03×105Pa，达到平衡后测得含NH3为25％，试求：
（1）平衡时N2和H2占平衡混合气体的体积百分比 （2）达到平衡时的压强
讨论3：试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用排饱和食盐
水法 收集Cl2可以抑制Cl2的溶解”。
分析： Cl2溶解于水，存在溶解平衡。
溶解的部分Cl2能与水反应： Cl2 + H2O
H+ + Cl- + HClO
讨论4：已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，质地更 坚固。请用化学方程式表示常用含NaF的牙膏刷牙，能预防龋 齿的原因 :
v正’= v 逆’ ＞ v正= v 逆
减小反应物浓度（或减小生成物浓度），新旧平衡比较：
v正’= v 逆’ ＜ v正= v 逆
思考： C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) （恒T、V）
增大C的用量，平衡会移动吗？ (不会)
2、固体、纯液体（水）浓度为常数，其量的增减不影响 v正、 v 逆故平衡不移动。
讨论2： 起始
N2 + 3H2 1 mol 3 mol
2NH3 （恒T、V） 达平衡状态1
改变1 增加 1 mol
达平衡状态2
改变2 增加 1 mol 3 mol
达平衡状态3
平衡状态3与平衡状态1比较：H2的转化率_增__大_，N2的转化率_增__大_。
加入
1 mol N2 3 mol H2
再加入 1mol N2 3 mol H2
a、b的大小关系为_________a_%__<__b_%。
2、在体积可变的密闭容器中，反应
mA（气）+nB（固） pC（气）达到平衡后，压缩容器的体 积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是 （ C ）
A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p
C． m必定小于p
D． n必定大于p
（三）温度对化学平衡的影响
新旧平衡比较 CA↑ 、 CB↓ 、 C↑C 、↑CD
A的转化率↓
B的转化率↑
A%↑ 、B%↓ 、C%↓ 、 D↓%
若 ①CA ↓ ②Cc ↑ ③Cc ↓呢
（二）压强对化学平衡的影响
结 论： 在其他条件不变的情况下： 增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动
V正≠V逆：
V正>V逆： 化学平衡正向移动 V正<V逆： 化学平衡逆向移动
六、外界条件对化学平衡的影响
【实验探究1】 重铬酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？
Cr2O72-+H2O 橙色
2CrO42-+2H+ 黄色
【实验探究2】 硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁溶液、 硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？
加压
1L
2L
1L
1L
1L
达平衡状态1
虚拟状态
达平衡状态3
结论：恒容条件下，在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例
改变，视为加压或减压。
1、在一密闭恒容容器中充入1 mol NO2，建立如下平衡：
2NO2
N2O4 ，测得NO2的转化率为a%。在该条件下，
再充入1 mol NO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b%。
讨论1：向盛有N2 、H2的反应器中充入氦气 （1）若为恒温、恒容，充入氦气后平衡如何移动？ 不移动
（2）若为恒温、恒压，充入氦气后平衡如何移动？ 逆向移动
总结： mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g)
若 m+n ＞ p+q P↑ 平衡正向移动 新旧平衡比较：
CA ↑ 、 CB↑ 、 C↑C 、 ↑CD A的转化率↑ B的转化率 ↑ A% ↓ 、B%↓ 、C%↑ 、D↑%
图形将如何改变？
t 注意：1、 对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应，压强
改变对正、逆反应速率改变倍数相同，因此，平衡不发生移动。
但是加压，达平衡快；减压，达平衡慢。
2、对只有固态或液态物参与的反应，压强改变对平衡无影响。
结论：在其他条件不变的情况下： 增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动
[实验探究】 2NO2 红棕色
N2O4 （正反应是放热反应） 无色
结论：在其它条件不变的情况下： 升高温度，化学平衡向吸热方向移动； 降低温度，化学平衡向放热方向移动。
原因分析：
实验证明，温度改变对吸热方向反应速率的影响尤为显著。
v v吸
v放
v放
v吸
t1
t2
t3
t4
t
升高温度
降低温度
总结： mA(g) + nB(g)
一定温度下，可逆反应2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)在体积固定的
密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
。
①单位时间内消耗n mol O2 ，同时生成2n molNO2 ②单位时间内生成n molNO ，同时生成n molNO2 ③用NO2、NO、 O2浓度变化的表示的反应速率的比为2 ：2 ：1 ④NO的体积分数不随时间变化 ⑤混合气体的颜色不再改变
t3
t
讨论1：对于该反应达到平衡时，按以上方法分析以下情况， 化学平衡将如何移动？ （1）减小反应物浓度
（2）增大生成物浓度
（3）减小生成物浓度
结 论:
在其他条件不变的情况下： 增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移动 减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡逆向移动
注意：
1、增大反应物浓度（或增大生成物浓度），新旧平衡比较：
复习
V
V正
达到平衡
V逆
V正=V逆≠0
t1
t
可逆反应中正、逆反应的速率变化
逆：对象，即可逆反应
化 等：本质，即V正=V逆
学 动：特点，即平衡是动态的而非静止的，正、逆反应同
平 衡
时进行， V正=V逆≠0 定：现象，即反应混合物中各组成的浓度保持不变
变：发展，即条件改变时，可能V正≠V逆，原平衡就要受
象
3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变。
5、体系温度不再改变。
6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
对 m+n ≠ p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变）， 还可从以下几个方面判断： 1、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。 2、体系的平均分子量不再改变。 3、若为恒容体系，体系的压强不再改变。
率
V正 = V逆≠0
1
C(SO2) C(O2)
V逆
0
时间
0
时间
浓度 — 时间图
反应速率 — 时间图
一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应 速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态 称化学平衡状态。
三 、化学平衡特征 “逆” ----- 研究的对象为可逆反应。 “等” ----- 平衡时，正反应和逆反应的速率相等。
充入一定量的H2，当建立新平衡时（ C ）
A、CO、H2 的浓度都比原平衡时小
B、CO、H2 的浓度都比原平衡时大
C、H2O(g)、H2 的浓度都比原平衡时大
D、 H2O(g)、CO 的浓度都比原平衡时大
总结： mA(g) + nB(g)
pC(g) + qD(g) 恒T、V
瞬间速率变化
CA ↑
平衡移动方向 V’正 ＞ V正
2、现象：浓度保持不变
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
本 1、 v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C生 = v C耗 质 2、 v A耗 ﹕ v B生 = m﹕n … …
v D生 = v D耗
1、A、B、C、D的浓度不再改变。
现 2、A、B、C、D的分子数（或物质的量）不再改变。
【知识回顾】 第三节 化学平衡
溶解
溶质(s) 结晶 一、可逆反应
溶质(aq)
1、定义：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。
A、无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用 表示。
B、只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。
可逆反应中，反应物与生成物共存。
（1）m+n ＞ p+q时
增大压强或减小压强时
（2）m+n ＜ p+q时 （3）m+n = p+q时
平衡如何移动？新旧平 衡的速率大小比较。
加压： v正’= v 逆’ ＞ v正= v 逆
减压： v正’= v 逆’ ＜ v正= v 逆
思考：对反应 H2+I2
2HI 在压强为P1时，
HI%
HI%随时间变化如图所示。当压强增大为P2时，
。
讨论5：在密闭容器中，给CO和水蒸气混合物加热，800时达到
ห้องสมุดไป่ตู้
下列平衡：CO(g)+ H2O(g)
CO2(g) + H2(g)，
若用2molCO和10 molH2O互相混合加热，达平衡时，CO2的
物质的量为1.66 mol，求CO的转化率是多少？若用2molCO
和20 molH2O互相混合加热，达平衡时，H2的物质的量为 1.818 mol，CO的转化率是多少？
⑥ NO2的转化率不随时间变化 ⑦混合气体的压强不再改变 ⑧容器内气体密度不随时间变化
⑨混合气体的平均分子量不再改变
若反应为： CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g)
若反应为： A (s) + 2B(g)
C(g) + D(g)
讨论：化学平衡状态的判断标准
1、本质： v正 = v逆
2、可逆反应的反应速率
N2+3H2
2NH3
v正 ：正反应速率。
v v v ﹕ ﹕ N2耗
H2耗
NH3生
= 1﹕3﹕2
v逆 ：逆反应速率。
v v v ﹕ ﹕ N2生
H2生
NH3耗
= 1﹕3﹕2
二、化学平衡状态
2SO2 + O2
可用下图表示： 起始：2mol 1mol
2SO3
浓
度
反
2
C(SO3)
应
速 V正
（对同 一物质而言，消耗速率和生成 速率相等） “动”----- 化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止。
“定” ----- 平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保 持一定（即不再发生改变）。
“变”----- 化学平衡是一定条件下的平衡，当反应条件改变时， 反应速率和各组分百分含量会 发生改变而使平衡被 破坏。
结论：
对达化学平衡的反应体系 A + B C + D （恒T、V）
增加A物质的量：
A的转化率
减小
B的转化率 增大
应用：在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的 反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。
讨论6：在某容器中，C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)
反应达平衡，在温度、容器体积不变的情况下，向容器中
到破坏
五、化学平衡的移动
一定条件下的化学平衡
条件 改变
平衡被破坏
一定 时间后
新条件下的化学平衡
本质 V正＝V逆
V正≠V逆
V正’ ＝V
逆’
现象 各组分浓度保持一定
各组分浓度保持新的一定
化学平衡的移动
化学平衡的移动：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡 的建立过程。
条件 改变
V正=V逆：化学平衡不移动
pC(g) + qD(g) （正反应是放热反应）
若 T↑ 平衡逆向移动 新旧平衡比较：
CA↑ 、 C↑B 、 C↓C 、↓CD A的转化率 ↓ B的转化率 ↓
A%↑ 、B%↑ 、C%↓ 、 D↓%
练习：反应2A(g)
2B(g)+E(g) （正反应是吸热反应）
FeCl3+3KSCN 黄色
Fe(SCN)3+3KCl 红色
1、上述实验中化学平衡状态是否改变？ 2、能否推知影响化学平衡状态的影响因素？
（一）浓度对化学平衡的影响 条件变化: 增加反应物浓度
平衡移动方向: 正向移动
v
v正
v正= v逆
v 逆 平衡状态1
t1
t2
v正’ v 逆’
v正’= v 逆’
平衡状态2
讨论2：
(1) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 0.01mol/L KSCN
(2) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 0.01mol/L KSCN + 10mLH2O
(3) 10mL 0.01mol/LFeCl3+ 10mL 1mol/L KSCN
(4) 20mL 0.01mol/LFeCl3 + 20mL 0.01mol/L KSCN 以上四组溶液颜色由深到浅的顺序为 (3) >(4)=(1)>(2) 。