3.4 化学反应的限度
化学反应的限度知识点总结
化学反应的限度知识点总结化学反应限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大程度，也即化学反应动态平衡。
二、化学反应的限度说明(1)绝大多数反应都有一定的可逆性。
一个反应是可逆反应的必需条件：在同一反应条件下进行。
(2)可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再发生变化，单位时间内生成的该物质的量与消耗的该物质的量相等，反应达到化学平衡状态。
(3)化学平衡是一种动态平衡。
在化学平衡状态下化学反应仍进行，但是反应混合物的组成保持一致，当反应条件改变时，原化学平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡。
1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数，该常数称为化学平衡常数，用符号K表示。
(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)，平衡常数越大，说明反应可以进行得越完全。
(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。
(4)借助平衡常数，可以判断反应是否到平衡状态：当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时，说明反应达到平衡状态。
2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。
如反应物A的平衡转化率的表达式为：(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。
提高一种反应物的浓度，可使另一反应物的平衡转化率提高。
(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。
3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。
温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
温度一定时，改变浓度能引起平衡移动，但平衡常数不变。
化学反应的限度
化学反应的限度化学反应的限度指的是反应的程度、速度、方向和化学平衡的稳定性等方面的限制。
化学反应是物质变化的过程，包括物质的结构和性质的变化，由化学键的形成和断裂所引起。
在化学反应中，反应物转化为产物的过程受到许多因素的影响，如温度、压力、浓度、催化剂等，这些因素可以改变反应的速度和方向，导致化学反应的限度。
一、速率限度化学反应的速率是指物质转化的速度，它受到反应物浓度、温度、催化剂等影响。
在一定温度下，反应速率随着反应物浓度的增加而增加，但当反应物浓度达到一定程度时，反应速率不再变化，这时反应达到了快速反应状态。
当反应物浓度达到梯度时，速率将不再改变，反应已达到平衡状态，称之为化学平衡。
在化学平衡状态下，反应物和产物的浓度比值称为平衡常数，它代表反应方向的倾向性。
化学平衡是化学反应的稳定状态，反应在此状态下无法再发生过程性变化。
二、平衡常数限度平衡常数是反应物转化为产物的比值，它与反应物及其浓度相关。
平衡常数是一定的，反应物浓度不同，产物比值不同，但平衡常数不变。
如果想要改变平衡常数，需要改变温度或压力等因素。
三、能量限度化学反应的能量包含反应的起始能、反应中间状态的能和结束状态的能等部分。
能量在化学反应中是守恒的，反应中产物的总能量等于反应物的总能量。
化学反应的进行与守恒的能量变化有关。
若反应物处于较为稳定的能量状态，则反应所需的能量也相对较高，反应能量不容易获得。
反之，反应物处于不稳定状态，反应所需的能量较低，反应更容易进行。
四、反应机理限度化学反应的速率和方向与反应机理有关。
反应机理是指化学反应的分步过程，直接影响反应速率和方向。
反应机理是反应限度的一个重要方面，在设计催化剂、优化反应条件等方面有重要意义。
在反应机理研究中，需要了解反应的中间体、反应速率受控因素和反应路径等信息，助力于反应动力学和机理的探究、化学反应的改进以及新型化合物的研制。
五、反应条件限度化学反应需要有一定的条件才能进行，反应条件包括温度、压力、氧化还原态、催化剂等，这些条件可以改变反应速率和方向。
化学反应的限度
2NH3，其正、逆反应
（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成
（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉
（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成
（4）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有3molH2生成
以上均表示V(正)＝V(逆)
反应物和生成物浓度均不再改变
（7）给这个状态命名
化学平衡状态
（8）反应真的停止了吗？ 没有
处于动态平衡
2 、化学平衡
（1）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，反应物和生成物的浓 度不再发生变化的状态
（2）概念的理解：
前提 : 一定条件下的可逆反应
实质 : ひ正=ひ逆 ≠ 0
-
浓
速
度
率
时 间
·正正反反应应
图 像
ひ正=ひ逆 ≠ 0
·逆逆反反应应
O
50
时间
2SO2+O2
2SO3
探究2：从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度、速
率随时间变化的规律吗？
速
率
·正反应
ひ正=ひ逆 ≠ 0
·逆反应
O
时间
反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；
生成物浓度为零，逆反应速率为零。
随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减
=== 2C（g）达到平衡的标志是 A、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的生成速率与C的分解速率相等
31
课堂练习
化学反应的限度教案
化学反应的限度教案【篇一：化学反应限度教学设计】化学反应的限度授课人：一、三维目标知识与技能：了解可逆反应的概念，知道可逆反应的特征。
了解化学平衡的建立，能够描述化学平衡状态的特征。
过程与方法：通过实验演示，引导学生观察实验，探究实验原理，从而加强学生对化学学习的热趣。
通过情景的创设，加深化学的理论知识和生活的实例的联系，加强他们对化学知识的理解。
情感态度与价值观：通过化学原理中的相关现象与生活中事例的比喻，表达从生活走进化学，从化学走向生活的教学理念。
重点：可逆反应的判断和方程式的书写；化学平衡状态下的特征。
难点：化学反应平衡的判断。
教学方法：讲授法，实验法，多媒体辅助法二、教学过程环节一：回忆旧知，引入新课【回忆旧知】：前两节课我们学习了化学反应速率，它是描述化学反应的快慢的。
同时也通过实验探究化学反应的影响因素。
那么是否只要我们改变了化学反应的条件，化学反应都会进行完全的？【学生活动】：【新课导入】：同学们举得例子都很到位，我们知道化学反应有些是可以反应完全的，比方碳酸钙是盐酸的反应，碳酸钙在盐酸过量的情况下，是会完全反应的。
同时也有许多反应是不能完全进行的。
我们先结合两张图片回忆一下上个学期我们所学的一个知识点。
氯水的相关性质了。
【解析概念】：我们一起看看ppt上放的两张图片。
同时思考下氯水中含有哪些物质。
氯水具有漂白性〔这说明它里面包含次氯酸〕，同时氯水是呈现黄绿色的〔说明它其中含有氯气〕。
我们知道氯水少量的氯气溶解在大量的水中形成的，同时氯气和水会发生化学反应生成次氯酸。
可是即使氯气和水发生反应了，氯气仍然可以存在于氯水中，这说明氯气和水的反应是不完全的。
我们也就称这个反应是有限度的。
【学生活动】：现在大家先在草稿纸上写下氯气和水的反应方程式。
环节二：概念解析，形象讲解【教师活动】：下面我们在一起看看刚刚我们提取出来的两种物质在氯气的这个反应充当什么角色？【学生活动】：氯气是反应物，次氯酸是生成物。
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度是描述一种反应发生的过程，反应的进程受到环境条件和反应本身
的限制，这就是化学反应的方向和限度。
常规的化学反应是物质之间的相互作用，这种相
互作用有一定的方向性，它们一起参与到反应中，经过一定的变化，形成更稳定的产物。
我们将理解反应方向和限度对改变化学反应特性和结果至关重要。
反应的方向主要有两种：向前反应和向后反应。
前者是指从反应物本身到产物的反应，是
反应能量减小，热力学有利的反应；后者是指从产物反应到反应物，需要外加一定的能量
才能进行，热力学不利的反应。
对于一个反应，这两种方向反应的反应程度是不同的，反
应方向的不同，也将相应的影响反应的结果。
反应限度是指反应物在一定条件下，以某��单位时间内，转化为稳定产物的最大限度。
它受许多因素的影响，包括反应物的物性、温度、压力、添加剂等。
同样，反应的限度也
会影响反应的结果。
当反应发生之初，反应物的摩尔分数较高，则反应在低转化度下就停止，转化度越低，反应最终的可溶性或最终的产物的选择性也越高。
理解反应的方向和限度有助于更好的控制化学反应，使反应效率最大化，也可以有效的控
制反应的结果和成分。
此外，对反应的总能耗和对环境的污染程度也有帮助。
当反应物在
有限的特定条件下进行反应，可以获得较高的反应程度和转化率，从而减少能耗和减少污
染物的释放。
总而言之，反应的方向和限度是理解和控制化学反应的关键。
可通过观测反应物产物比例、研究反应的温度、压力、添加剂的量，来控制化学反应的方向和限度，使反应在一定的条
件下发挥最佳效果。
化学反应的限度 化学反应条件的控制
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[学习目标定位] 1.通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义，知道当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
一化学反应限度1.可逆反应(1)定义：在相同条件下，正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应。
(2)特征①可逆反应在一定条件下不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度，即达到平衡状态，此时各物质的量都大于零；②在可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号。
2.化学平衡的建立2SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通(1)对于可逆反应2SO2＋O2催化剂△入一定体积的密闭容器中。
其化学反应速率与时间关系如图所示。
分析回答下列问题：①反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0；②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大；③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。
(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。
如图：3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念：如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡，化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)化学平衡状态的特征：4.影响化学反应的限度的因素(1)决定因素：化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。
不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。
改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
化学反应的限度(化学平衡常数)
K 0.1468 1.664
298
333
0.050
0.050
0
0
0.02175
0.00488
0.05650
0.0901 [NO2] 2 [N2O4]
①该反应的平衡常数表达式
K=
②分析表中数据，判断K值随温度的变化关系？
0.01135
0.00904
0
0.00456
0.00195
0.00859
c (B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度； 0 0 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977 ⑤ 798.6 (B)表示物质B的初始浓度； c0 0 0 0.01258 0.00258 0.00258 0.00742 ⑥ [B]表示物质B在化学平衡时的浓度
4、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： CO+H2O(g) CO2+H2 △H＜0。其化学平衡常数K 与温度T的关系如下表：
T(K) 700
K 0.6
800
0.9
830
1.0
1000 1200
1.7 K= 2.6
[CO2][H2] [CO][H2O]
①写出反应的平衡常数表达式 ; ② 某 温 度 下 ， 平 衡 浓 度 符 合 下 式 ： [ CO2]•[H2]=[CO] •[H2O]，试判断此时的温度为 830 K; ③若维持此温度不变，测得密闭容器中H2O(g)、CO2、 H2 的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L。 则CO平衡浓度为 0.8mol/L .
化学反应的限度
思考与交流
建筑物的定向爆破
３．实例：如何提高煤的燃烧效率？
（１）煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？与煤的充分燃
烧有何关系？
（２）空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什
么？
（３）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
（４）如何充分利用煤燃烧后的废气中热量？
（５）燃料不充分燃烧有何危害？ （６）燃料充分燃烧的条件是什么？
思维拓展 2．可逆反应达到平衡时各物质浓度都相同吗？
提示
不一定。达到平衡时各物质的浓度保持不变，
但不一定相等
２．化学反应的限度 ①定义
化学平衡状态
②化学平衡状态的特征：
逆 等
化学平衡研究的对象是可逆反应．
达到平衡状态时，正逆反应速率相等．
平衡时，平衡体系中各组分浓度保持不变． 化学平衡状态是一个动态平衡，达到平衡 时，反应仍在进行． 当外界条件发生改变时，则原平衡被破坏， 在新的条件下会建立新的平衡．
定
动 变
3．化学平衡状态：
平衡特征： 逆：可逆反应 υ（正）=υ（逆）≠0 等： 动：动态平衡 定：反应物和生成物浓度保持不变 变：条件改变，平衡即发生移动
温馨提示：“等” 和“定”是判断化 学反应是否处于平 衡状态的关键！
3、化学平衡状态的标志
（1）v正=v逆
（2）各组分的浓度不变
注意:①浓度相等,不一定平衡. ②浓度符合系数之比不一定平衡. 各浓度 不再改变 2.反应物和生成物中各物质的量保持一定
二．化学反应的限度
２．化学反应的限度
①定义
V V正
化学平衡状态
当一个可逆反应进行到正向反应速 率与逆向反应速率相等时，反应物 与生成物的浓度不再改变，达到了 表面上静止的一种平衡状态，这就 是反应达到了限度，也称之为“化 学平衡状态”．
化学反应的限度
化学反应的限度
化学反应的限度是指一定条件下反应最终所达到的平衡状态。
当某些环境因素发生变化时，反应进行速率是会变化的，但总体上反应的结果不会改变。
具体来说，反应的限度就是反应的终止点，也就是反应物之间的相对浓度不再发生变化，这样反应就可以达到平衡状态。
在化学反应中，反应物和生成物之间的相对浓度是控制反应过程的重要因素。
如果反应物的浓度大于生成物的浓度，那么反应就会向右边方向发展，反应物的浓度会逐渐减少，而生成物的浓度会逐渐增加，直到反应物的浓度等于生成物的浓度，就到达了化学反应的限度。
另外，化学反应的反应速率受到温度、压强等因素的影响，因此当环境因素发生变化时，反应速率也会发生变化，但这些变化都不会影响反应的结果。
只有当原料浓度或者反应条件发生变化时，反应物和生成物之间的相对浓度才会发生变化，从而影响反应的结果。
此外，还有一种情况，即电离平衡反应，其中反应物和生成物的浓度改变会影响反应的结果。
这种反应的特点是有一组反应物和生成物之间的相互作用，从而使其变得更加稳定。
电离平衡反应只有在反应物和生成物的浓度发生变化时，才会影响反应的结果。
总之，化学反应的限度是指一定条件下反应最终所达到的平衡状态，普通的化学反应受到反应物和生成物的浓度影响，而电离平衡反应则受到反应物和生成物之间的相互作用影响。
只有当反应物和生成物的浓度发生变化时，才会影响化学反应的结果，而当环境因素发生变化时，只会影响反应的速率，而不会影响反应的结果。
高中化学《化学反应的限度》
④等：处于化学平衡状态时，v正＝v逆；
⑤变：条件改变时，化学平衡发生移动；
⑥同：无论是从正反应开始还是从逆反应开始所建 立的化学平衡，只要平衡时各物质的含量相同，所 建立的平衡是等效的。 如： N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) ，在温度、体积一定时，
栏 目 链 接
以1 mol N2和3 mol H2开始建立的平衡状态与2 mol NH3
开始所建立的平衡状态中NH3的体积分数是相同的。
3．可逆反应达到平衡状态的标志。 (1)本质标志：同一物质的消耗速率与生成速率相等， 即 v 正 ＝ v 逆 ，各组分的百分含量保持不变 ( 不再随时间
而变化)。
(2)等价标志：
①可逆反应的正、逆反应速率不再随时间而发生变化 且相等； ②体系中各组分的含量即物质的量浓度、物质的量分 数、体积分数、质量分数等保持不变(但不一定相等);
化合，发生下述反应： CO＋Hb· O2
也足以使人的智力受损。试回答：
O2＋Hb· CO。
实验表明，Hb· CO的浓度即使只有 Hb· O2 浓度的 2%，
(1)上述反应的平衡常数表达式为K＝________。 (2) 抽烟后，吸入肺部的空气中测得的 CO 和 O2 的浓度分 别为10－6 mol· L－1和10－2 mol· L－1。已知37 ℃时，平衡 常数 K ＝ 220 ，这时 Hb· CO 的浓度 ____________Hb· O2 浓 度的0.02倍(选填“大于”“等于”或“小于”)。 解析：
______________________ ， a______________ 0( 选填“大 于”“小于”或“等于”)。 (2)400 ℃时， 2NH3(g) N2(g) ＋ 3H2(g) 的化学平衡常数
人教版高中化学必修化学反应限度
课堂练习 2、将：一定量的SO2和氧气放入一定体积的密闭容器
中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2
2SO3。判断该反应达到平衡状态的标志是 ( B )
A．SO2和SO3浓度相等 B．容器中气体的压强不变
C．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 D．容器中混合气体的密度保持不变
课堂练习
化学反应限度
研究化学反应既要看速率还要看程度！ 一个化学反应在实际进行时，反应物能否完全转变 为生成物
科学史话：
炼铁高炉尾气之谜
CO
我们已经增加了高炉的高度 ，怎么排出的一氧化碳浓度没有 降低呢？你能帮助工程师解开这 一谜底吗？
小结 有：些化学反应在实际进行时，反应物并不能按方程
式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物！
④各物质的物质的量不随时间而改变；
⑤反应物转化率不随时间改变而改变。
小结：化学平衡状态
3、判断达到化学平衡状态的标志
⑵其它标志： ①气体的颜色不随时间改变而改变； ②有些反应可利用混合气体的总压强、总体积、总物质 的量、密度、平均相对分子质量等来判断。
反馈练习：
练习1.在一定温度下，固定体积的密闭容器内，反应2HI(g) H2(g)+I2(g)达到平衡状态的标志是：
课堂练习
1、在：一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，
以下叙述错误的是
(B)
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减
小为零
C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持
恒定
D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与
逆反应速率相等且都保持恒定
化学反应的速率和限度知识点
化学反应的速率和限度知识点化学反应的速率和限度知识点化学反应的速率和限度这个化学知识属于高中必修二的化学内容，这个知识点是很多学生觉得比较难掌握的，你对这个知识点了解多少呢?下面是店铺为大家整理的高中化学必备的知识点，希望对大家有用!化学反应的速率和限度知识1、化学反应的速率(1)概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
计算公式：①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。
④重要规律：速率比=方程式系数比变化量比=方程式系数比(2)影响化学反应速率的因素：内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因：①温度：升高温度，增大速率②催化剂：一般加快反应速率(正催化剂)③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率(溶液或气体才有浓度可言)④压强：增大压强，增大速率(适用于有气体参加的反应)⑤其它因素：如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡(1)在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。
催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。
通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。
而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。
可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
(2)化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。
证明化学反应的限度
化学反应达到限度的判断原理判断化学反应达到平衡状态的标志1、任何情况下均可作为标志的：（1）v正=v逆（同一种物质）（2）各组分含量（百分含量、物质的量、质量）不随时间变化（3）某反应物的消耗（生成）速率：某生成物的消耗（生成）速率=化学计量数之比2、在一定条件下可作为标志的：（1）对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。
（2）对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的物质的量变化不为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。
（3）对于恒容绝热体系，体系的温度不再变化。
3、不能作为判断标志的：（1）各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比（任何情况下均适用）（2）对于全气体的反应，若反应前后气体的体积无变化，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。
[例题与解析]例1、下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是（）①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率v (H2)=v (I2)=0.5 v (HI)时⑤C (HI)=C (H2)=C (I2)=2∶1∶1⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化分析：这是一个反应前后气体体积没有变化的反应①表示不同方向的反应，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等相应化学计量数之比；②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比，正确；③毫无根据，只在极特殊情况下成立；④任何情况下均成立；⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比；⑥浓度不变，说明已达平衡，正确；⑦此反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变；⑧此反应前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变；⑨颜色不变说明浓度不变，正确；⑩此反应前后气体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变。
第三章(2)化学平衡
是 A、D、G、H
物质在任意状态下的的浓度。
c / c c / 1mol L1
相对浓度
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本章14目录
(c'G / c (c'A / c
)g (c'H / c )a (c'D / c
)h )d
Qc
Qc称为相对浓度商。
同理，平衡时 △G = 0
G G
RTln (cG / c (cA / c
NO2
1/2 N2O4(g )
NO2(g)
K
'' p
pNO2
1
(pN2O4 ) 2
Kp = 1/ Kp´= (Kp " )2
2. 纯固体、纯液体的浓度或分压不写入平 衡常数的表 达式。例：
CaCO3 (s)
CaO(s) +CO2(g) K p pCO2
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本章8目录
3. 在稀水溶液中进行的反应，水的浓度视 为常数，不写入平衡常数表达式。
)g (cH / c )a (cD / c
)h )d
0
cA 、cD 、 cG 、cH 是 A、D、G、H
物质在平衡时的浓度。
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本章15目录
G
RTln (cG / c (cA / c
)g (cH / c )a (cD / c
)h )d
G RTln Kc
Kc 称为标准浓度平衡常数。
②-①
ln K 2 H
1 (
1 )
K1
R T2 T1
ln —K2— =
△H ———
( T—2—– T—1 )
K1
R
T1T2
化学反应限度的意义
化学反应限度的意义
化学反应限度是指在化学反应中，参与反应的物质之间的摩尔比的比例限制。
这个概念的意义在于它可以帮助我们理解和控制化学反应的进行。
首先，化学反应限度可以帮助我们预测反应产物的生成量。
通过确定反应物的摩尔比，我们可以计算出在给定条件下反应会生成多少产物。
这对于工业生产和实验室研究都非常重要，因为它可以帮助我们合理安排原料的使用，提高产物的产率。
其次，化学反应限度还可以帮助我们理解反应的选择性。
在某些情况下，当反应物的摩尔比不符合一定的比例时，可能会导致某些反应路径被抑制，而另一些被促进。
这对于有多个可能的反应路径的复杂反应尤其重要，因为它可以帮助我们预测哪种产物会主导反应过程。
此外，化学反应限度还可以帮助我们优化反应条件。
通过了解反应物之间的摩尔比，我们可以确定最佳的反应条件，以确保反应物尽可能完全地转化为产物，从而提高反应的效率和经济性。
总之，化学反应限度的意义在于它可以帮助我们预测产物生成
量、理解反应的选择性，以及优化反应条件，从而在化学反应中发挥重要作用。
化学反应的限度
例一：在820℃时,在容积为1L的含有催化剂的密闭容器中,发生如下 反应： CO ＋ H2O(g) CO2 ＋ H2 n总 起始量(mol) 0.01 0.01 0 0 0.02 2min(mol) 0.009 0.009 0.001 0.001 0.02 8min(mol) 0.008 0.008 0.002 0.002 0.02 15min(mol) 0.007 0.007 0.003 0.003 0.02 20min(mol) 0.007 0.007 0.003 0.003 0.02
V正 ,逆反应的反应速率 V逆
V正可以用：N2和H2的消耗速
率及NH3的生成速率来表示
V逆可以用: NH3的消耗速度
及N2和H2的生成速率来表示
（3）反应物不能完全转化为产物，即可逆反应有 一定的限度,且反应物和生成物是同时共存在于反 应体系。
思考与交流：分析下列反应是否是可逆反应
2H 2 O2 1、 点燃 2 H 2 O 和 2 H 2O
起始浓度/（mol/L） a
pC(g)+qD(g) c d qx
d+qx
b -nx
b-nx
变化浓度/（mol/L） -mx
平衡浓度/（mol/L） a-mx
px
c+px
计算A物质的转化率，求B物质平平衡时的体积分数
随堂练习
1.下列关于化学平衡的说法中，正确的是（ CD） A. 当反应达到化学平衡时，反应物已完全转化为生 成物 B.当反应达到化学平衡时、正逆反应均已停止 C. 当反应达到化学平衡时，反应混合物中各成分的 浓度保持不变 D. 化学平衡是一定条件下的平衡，当条件改变时， 平衡可能会遭到破坏
化学反应的限度
化学反应的限度
一个化学反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式 中相应物质的计量关系完全转变为生成物？
不能按照化学方程式的计量关系完全转变为生成物 那么，不能按照化学方程式的计量关系完全转变为生成 物的化学反应是一类怎样的反应呢？ 这一类反应是可逆反应。 下面，我们从定义、典型的可逆反应和不可逆反应、反 应过程中速率变化等方面，简要介绍“可逆反应”。
例题 在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙 述错误的是（
B）
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速 率相等且都保持恒定
不属于，因为正向与逆向必须在相同条件（温度、压强、催化 剂等条件都相同时）比较。
2.典型的可逆反应与不可逆反应
①典型的可逆反应
催化剂 N 2 3H 2 高温高压 2NH 3 工业制氨气 催化剂 2SO 2 O 2 2SO 3 SO 2的催化氧化 高温
一定条件下
3.可逆反应中的速率变化
在密闭容器中加入1mol H2和1mol I2发生反应
H 2 I化
在密闭容器中加入1mol H2和1mol I2发生反应
H 2 I2 2HI
AgCl
2.典型的可逆反应与不可逆反应
①典型的可逆反应
②典型的不可逆反应 思考：在化学反应方程式上，可逆反应和不可逆反应在 连接反应物和生成物的连接号上有何不同？
（可逆号）” 可逆反应化学方程式用“ 不可逆反应或可逆性很小的反应用“=（等号） ” 思考：我们之前学习过的化学方程式大部分使用等号连 接反应物和生成物的。那么，大部分的反应都是不可逆 反应吗？
化学反应的限度
平衡状态的标志 ： 从平衡状态的定义入手， 从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方 各组分的百分含量保持不变； 面：各组分的百分含量保持不变；正反应速 率等于逆反应速率。 率等于逆反应速率。 任何化学反应的进程都有一定的限度， 任何化学反应的进程都有一定的限度，只是 不同反的限度不同罢了。 不同反应的限度不同罢了。化学反应的限度 可以通过改变条件而改变， 可以通过改变条件而改变，同学们可以在选 修模块《化学反应原理》中学习。 化学反应原理》中学习。
逆向反应
2HI(g)
t1以后反应处于平衡状态 以后反应处于平衡状态!
ν(逆) 逆 t1 v(正)>v(逆) 正 逆
时间（ ） 时间（t）
定义： 定义：化学平衡状态
一定条件下的可逆反应里 的可逆反应里， 在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等 反应物和生成物浓度保 速率相等， 反应的速率相等，反应物和生成物浓度保 持不变的状态 化学平衡状态简称化学平衡。 的状态。 持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。 注意： 条件 条件： 注意：(1)条件：一定条件下 (2)对象：可逆反应 对象： 对象 特征: 定 特征 (1)定：反应物和生成物浓度保持不变 (2)动：动态平衡 动 (3)等： v(正)＝ v(逆) 等 正＝ 逆 (4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 变 条件改变，原平衡被破坏， 的条件下建立新的平衡。 的条件下建立新的平衡。
归纳： 归纳：提高煤的燃烧效率的措施 （1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量 ）尽可能使燃料充分燃烧， 的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽 的转化率 关键是燃料与空气或氧气要尽 可能充分地接触，且空气要适当过量。 可能充分地接触，且空气要适当过量。 （2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放 ） 出的热能，提高热能的利用率。 出的热能，提高热能的利用率。 提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面 控制燃烧反应的条件（包括环境） 控制燃烧反应的条件（包括环境） 意义：节约能源、节省资源、 意义：节约能源、节省资源、减少污染 煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分） （煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）
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3.4.1 化学平衡与平衡常数
3.4.2 化学平衡的移动
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1
3.4.1
化学平衡与平衡常数
1. 化学平衡 对于可逆反应，当△G = 0 时，化学 反应即达到平衡状态。 平衡是动态的、相对的、暂时的、有 条件的，而不平衡是绝对的、 永恒的 2.平衡常数 因为 ΔrGm (T）＝ΔrGm (T）+ RT ln Q 平衡时 ΔrGm (T）＝ 0 即 ΔrGm (T）+ RT ln Q eq = 0 令 K = Q eq 则 ΔrGm (T）= －RT ln K K—— 标准平衡常数、平衡常数 使用K的表达式时应注意的问题
右移 左移
左移 右移 右移
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反应C(s) + H2O(g) == H2(g) +CO(g) 在1000 K 及1200 K时的K 分别为2.472和37.55 ， 试计算在此温 度范围内反应的平均标准摩尔焓及1100 K时的K 。
[解]：ln [K (T2) / K
即 ln
⑷ K的数值也与化学方程式的书写有关
⑸ 多重平衡规则：如果某个化学方程式由另外两个 （或多个）化学方程式相加（或相减）得到，则该反应 的平衡常数等于这几个反应的 平衡常数的积（或商）。
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K的数值与化学方程式的书写有关
N2(g) + 3H2(g) === 2NH3(g) 2NH3(g) === N2(g) + 3H2(g) K K1
K = K1 · K2
K2
反应① = 反应② + 反应③，因而得到
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eq eq p p 压 力 的 影 响 ( G )g ( D )d p p 对于下列一般反应 aA + bB == gG + dD K pA eq a pB eq b ( )( ) 平衡后： p p 当反应体系的总体积变为原来的1/x 倍，则各物质的分压都相应增加为原 eq eq 来的x倍 xpG xp g D d ( ) ( ) ① 若△n = 0 p p (g d) (a b) n Q K x K x eq eq 则Q = K ， xpA xp ( )a ( B )b 平衡不移动 p p ② 若△n ≠ 0 当△n ＞ 0时， Q ＞ K ，平衡逆向移动 当△n ＜ 0时， Q ＜ K ，平衡正向移动 结论：增大总压，平衡向气体分子数减少的方向移动； 13 反之，减小总压，平衡向气体分子数增加的方向移动。
aA + bB == gG + dD cG g c D d ( ) ( ) c Q c cA a cB b ( ) ( ) c c 溶液反应
eq eq
气体反应
pG g p D d ( ) ( ) p p K eq eq pA a pB b ( ) ( ) p p
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例12
(T1)]= － rHm
1 1 / R · T T 1 2
37.58 1 1 1 － r Hm -1 -1 8.314J K mol 1200K 1000K 2.472
则 r Hm = 135.8 kJ· mol1
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3.4.2 化学平衡的移动
播放动画 2. 压力的影响 与浓度的改变不同，压力的改变除改变某 一气态物质的分压外，往往是指体系总压力的 改变，分不同的情况： ① △n = 0 的情况 ② △n ≠ 0 的情况
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例11
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3.4.2 化学平衡的移动
3. 温度的影响 播放动画
例10
在一抽空的密闭容器中，于17℃时充入光气COCl2至压力为94659Pa 。在此温度下光气不离解。将此密闭容器加热至500℃，容器中压 力增高至267 578 Pa。设光气等气体服从理想气体方程，试计算 （1）500℃时光气的解离度； （2）500℃解离反应的标准平衡常数K 。（p =100 kPa） [解]：（1） COCl2（g）== CO（g）+ Cl2（g） n0 0 0 n0（1-） n0 n0
与浓度和压力的影响不同，温度的改变，并没有改变 Q， 而引起 K 的改变，导致Q≠ K ，平衡移动。 因为 ΔrGm (T）= －RT ln K ΔrGm (T）≈ΔrHm (298.15K）－ T ΔrSm (298.15K） 所以 －RT ln K ≈ΔrHm (298.15K）－ T ΔrSm (298.15K）
2N2(g) + 6H2(g) === 4NH3(g)
则 K = 1/ K1 K2 = (K )2
K2
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多重平衡规则
① H2S(aq) ② H2S(aq) 2H+(aq) + S2-(aq) H+(aq) +HS-(aq) K K1
③ HS-(aq)
H+(aq) + S2-(aq)
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3.4.1
化学平衡与平衡常数
3.平衡常数的应用
K的意义：其大小可以表示反应能进行的程度，某反 应的K越 大，反应进行得越完全。 计算： 1）反应达平衡时的平衡组成
2）平衡转化率计算
某反应物的转化率：
某反应物已转化的量 某反应物的转化率 100% 该反应物起始的量
例9
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例11
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
平衡移动的方向
对于上述反应，填下面的空格。
压力变化的类型 增大H2O(g)的分压或减小CO(g)和H2(g) 的分压 减小H2O(g)的分压或增大CO(g)和H2(g) 的分压 压缩体积增大总压 增大体积减小总压 引入无关气体（保持总压不变）
rGm (298.15 K) = r Hm ( 298.15 K) –TrSm (298.15 K) = 62.3×103 – 298.15 × (94.39) = -34158 （J· mol1） rGm = -RTlnK
∴ K = 9.7 ×105
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例12
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Байду номын сангаас.4.2 化学平衡的移动
4.化学平衡移动的原理
吕· 查德里原理: 若改变影响平衡的任一条件
（如浓度、压力、温度），平衡就向着能够减弱 这种改变的方向移动。
下一节
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平衡常数表达式
对于下列一般反应
pG g p D d ( ) ( ) p p Q pA a pB b ( ) ( ) p p
135.8 103J mol 1 ln [K(1100K) / 2.472] = 8.314J K 1 mol 1
当T = 1100K时，
1 1 1100K 1000K
故K
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(1100K) = 10.91
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（Henri Louis Le Chatelier，1850～1936）
94659 Pa V n 8.314J mol K 290K 267578Pa V n (1 ) 8.314J mol K 773K
1 1 0 1 1
= 0.0605
0
（2）K = p/ p =0.00983 1
2
2
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例10
3
3.4.2 化学平衡的移动
化学平衡的移动，实际上是体系条件改变后，再 一次考虑化学反应的方向和限度问题。 因为 ΔrGm (T）＝ΔrGm (T）+ RT ln Q ＝ －RT ln K + RT ln Q ＝ RT ln (Q/ K)
Q G RT ln 0 时，即 Q K K 平衡右移 平衡状态 平衡左移
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例11
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)
对于上述反应，填下面的空格。
压力变化的类型 平衡移动的方向
增大H2O(g)的分压或减小CO(g)和H2(g) 的分压 减小H2O(g)的分压或增大CO(g)和H2(g) 的分压
压缩体积增大总压 增大体积减小总压 引入无关气体（保持总压不变）
温度对吸热及放热反应的不同影响
r H m (298.15 K ) T2 T1 K2 ln K2 R T1T2
升高温度 (T2＞T1) 放热反应 [rH（298.15K < 0）] K2 K1 吸热反应 [rH（298.15K > 0）] K2 K1 放热反应 [rH（298.15K < 0）] K2 K1 吸热反应 [rH（298.15K > 0）] K2 K1 左移 右移 右移 左移
吕· 查德里
法国物理化学家。1850年10月8日生于巴黎。他先 在巴黎洛林学院学习，后转到巴黎综合工科学校学习科 学和工程。1875年毕业后任矿业工程师。1887年任矿业 学校的矿物化学教授。1898年任法兰西学院矿物化学教 授。1907年任法国矿业总监。1908年任巴黎大学教授。第一次世界 大战期间曾任法国武装部长。1919年退休。 1884年吕· 查德里把范特霍夫的观察结果与热力学的卡诺定理联系 起来，得到了化学平衡移动的普遍原理：平衡移动原理，后称吕· 查 德里原理。1887年发明热电偶和光学高温计。1888年研究爆炸反应 中的质量作用。1895年提出用氧-乙炔焰焊炬来焊接和切割金属。 1899年他将吉布斯的重要文章《关于多相物质的平衡》的一部分译 为法文，以《化学体系的平衡》为题在巴黎出版，在传播吉布斯的 相律方面起了重要作用。 吕· 查德里在1925年退休以后，大部分时间致力于智力和道德教育， 他的最后一篇论文的题目就是《道德和人类》。1936年9月17日他在 伊泽尔逝世，享年85岁。