4化学平衡
物理化学第四章-化学平衡
平衡 正向自发
ii (产物) ii (反应物) 逆向自发
自发变化的方向：反应总是从化学势较高的一边流向化 学势较低的一边。
1. 化学反应的限度
所有的化学反应既可以正向进行亦可以逆向进行， 且反应正向进行和逆向进行均有一定的程度，反应 物不会完全转化为产物。
典型例子：
H2(g)+I2(g)↔2HI C2H5OH(l)+CH3COOH(l)↔CH3COOC2H5+H2O
任意化学反应： rGm rGm RT ln Qa
rGm ii (产物) jj (反应物)
(化学反应的吉布斯自由能改变量)
rGm
i
i
(产物)
jj (反应物)
(化学反应的标准吉布斯自由能改变量)
1.rGm 是任意反应系统的吉布斯自由能变化
rGm 是任意反应系统的标准摩尔吉布斯自由能变化
rGm 指产物和反应物都处于标准态时，产物的吉布
斯函数与反应物的吉布斯函数总和之差，称为化学
反应的“标准摩尔Gibbs 自由能变化值”，只是温
度的函数。
平衡时Leabharlann gGhHa
A
b
B
r Gm
若上述反应在定温定压下进行，其中各分压是任意的而 不是平衡时的分压，此时反应的吉布斯函数变化为：
非平衡时
rGm gG hH (aA bB )
B
B
RT
ln( PB
/
P )
g[G
RT
ln(
pG
/
p
)]
h[
H
RT
ln(
pH
/
p
)]
a[
A
RT
ln(
物理化学 第4章化学平衡
当 B 0 时 K Kc Kn K y
1/31/2020
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§４.2-3.有纯态凝聚相参加的理气反应 K
ΔrGm RTln K
J p
B (g)
pB p
(g)
νB(g)
K
B(g)
peq B(g) p
结论：化学反应方程中计量系数呈倍数关系，Δ r Gm
的值也呈倍数关系，而 K 值则呈指数的关系。
1/31/2020
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§４.2-2.理想气体反应的 K K c K y Kn
气体的组成可用分压力，摩尔分数，浓度表 示，故平衡常数也有不同的表示方法．
K
B
2
(g)
CO
2
(g)
Δ G r m,2 RT lnK 2
(3) CO 2 (g) C(s) 2CO(g) Δ G r m,3 RT lnK3 例 4.5.1
因为： (3) = (1) 2(2)
pB p
B
e
pB yB p
K
B
pB p
B
e
B
yB p
p
B
e
B
y B B
e
B
p
p
B
Ky
p p
B
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§４.2—2.理想气体反应的 K K c K y Kn
无机化学：第四章 化学平衡
第四章 化学平衡一、可逆反应和化学平衡在一定条件下，一个化学反应可以按照反应方程式从左到右进行，又可以从右向左进行，这就叫做化学反应的可逆性。
化学平衡具有以下特点：（1）在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，平衡组成不再随时间变化；（2）化学平衡是动态平衡，从微观上看正、逆反应仍在进行，只是由于=υυ正逆，单位时间内各物质的生成量和消耗量相等，所以总的结果是各物质的浓度都保持不变；（3）在相同的条件下，只要反应开始时各种原子的数目相同，平衡组成与达到平衡的途径无关；（4）化学平衡是在一定条件下建立的，条件发生变化时，原来的平衡会被破坏，直至建立新的化学平衡。
二、平衡常数1、浓度平衡常数c K 与分压平衡常数p K大量实验发现，对任何可逆反应，不管反应始态如何，在一定温度下达到平衡时，各生成物浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比为一常数，称为化学平衡常数。
如反应 ()()A B C()D()a g b g c g d g ++[][][][]()()()()cdc a b c C c D K c A c B ⋅=⋅式中，c K 称为浓度平衡常数。
由于温度一定时，气体的分压与浓度成正比，可用平衡时的分压代替浓度，即[][][][]()()()()cdp a b p C p D K p A p B ⋅=⋅式中，p K 称为分压平衡常数。
由于c K 和p K 都是通过考察实验数据得到的，因此称为实验平衡常数（又称经验平衡常数）。
实验平衡常数是有单位的，其单位由平衡常数表达式来决定，但在使用时，通常只给出数值而不标出单位。
应用理想气体状态方程和分压定律，可得()np c K K RT ∆=其中 ()()n c d a b ∆=+-+书写平衡常数表达式时注意的问题：（1）平衡常数表达式中各物质浓度均用平衡浓度（分压用平衡分压）（2）只写出有可变浓度或压强的物质，固体、纯液体和水不写出（3）平衡常数表达式和化学方程式的书写密切相关，同一反应，书写形式不同，平衡常数不同。
高中化学选修4之知识讲解_化学平衡移动_基础-
化学平衡的移动【学习目标】1、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响；2、能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响。
【要点梳理】要点一、化学平衡移动【反应之事合久必分分久必合-化学平衡移动】1．定义。
化学平衡研究的对象是可逆反应，化学平衡是有条件的动态平衡，在一定条件下才能保持平衡状态，当影响化学平衡的条件（浓度、压强、温度）改变时，原平衡就会被破坏，反应混合物里各组分的含量会随之改变，引起v 正≠v 逆，然后在新条件下重新建立平衡。
这种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。
2．原因。
化学平衡移动的原因是反应条件的改变，移动的结果是正、逆反应速率发生变化，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。
3．标志。
（1）从反应速率来看：如有v 正=v 逆，到v 正≠v 逆，再到v 正＇=v 逆＇，有这样的过程表明化学平衡发生了移动。
（2）从混合物组成来看：各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化，最后在新条件下各组分的含量保持新的一定，同样表明化学平衡发生了移动。
4．方向。
平衡移动的方向由v （正）、v （逆）的相对大小来决定： （1）若外界条件的改变引起v （正）＞v （逆），则化学平衡将向正反应方向（或向右）移动。
（2）若外界条件的改变引起v （正）＜v （逆），则化学平衡将向逆反应方向（或向左）移动。
（3）若外界条件的改变虽引起v （正）和v （逆）的变化，但v （正）和v （逆）仍保持相等，则称化学平衡不发生移动（或没有被破坏）。
要点诠释：平衡移动过程可表示为：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新化学平衡 v （正）=v （逆） v （正）≠v （逆） v ＇（正）=v ＇（逆）各组分的含量保持不变→各组分的含量不断变化→各组分的含量又保持不变要点二、外界条件对化学平衡的影响【反应之事合久必分分久必合-化学平衡移动】 1．浓度对化学平衡的影响。
人教版化学选修四——化学平衡常数
平衡浓度mol/L: 0.02-x 0.02-x 2x
②求N2、H2的初始浓度。 N2+3H22NH3
反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3
N2 + 3H2 2NH3 平衡 3mol·L-1 9mol·L-1 4mol·L-1
初始 (3+2) (9+6)
0
即： 5
15
0
答:K=7.32×10-3,初始[N2]、[H2]为5、15mol·L-1。
K = K1/K2
2CO(g)
K
CO (g) + H2 (g) K1 CO2 (g) + H2 (g) K2
三、化学平衡常数意义
①判断反应进行的程度:K值越大，表示反应进行的程度越大，
反应物转化率也越大。
一般来说，K ＞105，认为正反应进行得较完全 K ＜10-5 认为 正反应很难进行（逆反应较完全） 10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应
如：N2(g)+O2(g)
2NO(g) K =1×10-30(298K)
这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应， 反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，
平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
三、化学平衡常数意义
平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可 逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示 反应达到平衡所需要的时间。即速率大，K值不一 定大;
二、书写平衡常数关系式的规则
2、同一反应，系数不同，K值不同
例： N2 (g) + 3 H2 (g)
2NH3 (g)
K1 = 1.60 10 5
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g)
普通化学第四章 化学平衡
以后在平衡组成的实际运算中多用标准平衡常数。
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4.2化学反应等温方程及其应用
rGmø(T) 与 K ø的关系
平衡时即有： rGmø(T) ＝－RT lnK ø
此式即为标准吉布斯自由能与平衡常数的关系式。由此式可 以看出：
－ 得反应： N2O4(g) 2NO2 (g)
K
ø3＝
(peq(NO2)/p
ø)2
•
(peq(N2O4)/p
ø)-1＝
K
ø
1
/
K
ø
2
(3) 反应方程式乘以系数q，则新反应的平衡常数为原反 应平衡常数的q次方。即
K
ø
新
＝
(K
ø原)q
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4.1化学平衡 状态
4、平衡常数的物理意义和应用
eE + f F gG + hH
在标准状态下，标准平衡常数 K ø可表示为： K ø＝ (ceq(G)/c ø)g • (ceq(H)/c ø)h • (ceq(E)/c ø)-e • (ceq(F)/c ø)-f
K ø＝ (ceq(B)/c ø)B
K ø＝ (peq(G)/p ø)g • (peq(H)/p ø)h • (peq(E)/p ø)-e • (peq(F)/p ø)-f
rSmø(298K) = BSmø(B)
= 245.35 + 2×186.80 －222.96 －2×198.59
= －1.19 J•mol-1•K-1
rGmø(600K)
4化学平衡陈浩
θ 4
平衡常数与Gibbs自由能变 平衡常数与Gibbs自由能变 Gibbs
θ ∆GT
= −2.30RTlg K
θ
（任何温度下，平衡常数与标准Gibbs自由能变的关系）
∆Gθ 是温度T(K) 时，反应物和生成物的起 反应物和生成物的起 T 是温度T(K) 始压力均为标准压力（或标准浓度） 均为标准压力 始压力均为标准压力（或标准浓度） 时的Gibbs自由能变。 Gibbs自由能变 时的Gibbs自由能变。
第四章化学平衡和化学反应速率
研究化学反应，必须涉及的四个问题： 研究化学反应，必须涉及的四个问题： 化学热力学问题： 化学热力学问题： 1.反应能否自发进行 反应的方向） 1.反应能否自发进行 （反应的方向） 2.反应中能量如何转化 反应的热效应） 2.反应中能量如何转化 （反应的热效应） 3.给定条件，反应物最大限度转化为生成物 3.给定条件， 给定条件 化学平衡） （化学平衡） 化学动力学的问题: 化学动力学的问题: 4.给定条件 给定条件， 4.给定条件，反应物转化为生成物的时间 反应的速率） （反应的速率）
如：
Kp =
[P 3 ]2 NH [P 2 ]3 ⋅[P 2 ] H N
= 1.56×10−15(Pa−2 )
θ Kp
=
Pθ = 1.00 × 105 Pa = 1 bar 标准平衡常数无量纲 数值上与实验平衡常数往往不同。 无量纲， 标准平衡常数无量纲，数值上与实验平衡常数往往不同。
[P 2 / Pθ]3 ⋅[P 2 / Pθ ] H N
平衡常数
1）实验平衡常数 可逆反应： 可逆反应：aA + bB = cC + dD 若均为气体， 时达到平衡： 若均为气体，且在温度为 T (K) 时达到平衡： 气体
化学选修4《化学平衡》化学平衡图像共28页
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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第四章：化学平衡(物理化学)
从理论上讲，应该符合和气体相同的规则，增 大压强向体积减小的方向移动，但在压力不太大时， 因 值不VB*大，压力影响可以忽略不计。但压强足够 大时，就可以影响反应方向。
惰性气体对化学平衡的影响
惰性组份：不参加化学反应的组份。 不改变体积，直接冲惰性气体，平衡可能不发生 移动
K (3) K (1) K (2)
2.平衡常数的表示方法
dD(g) eE(g) hH(g) gG(g)
( p P )Hh ( p P )Gg 常数 ( p P )Dd ( p P )eE
pHh pGg pDd pEe
常数
cGg cHh cDd cEe
常数
标准平衡常数 经验平衡常数
经验平衡常数
当反应系统的总压力p保持不变(即反应在等 压条件下进行)时,充入惰性气体:可以看作减小 别的压强。
工程上的应用： 对于分子数增加的反应，加入水气或氮气，会使
反应物转化率提高，使产物的含量增加。
C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)
rGm (T ) RT ln K
G = H - T S
根据Le chatelier原理，增加压力，反应向体积 减小的方向进行。这里可以用压力对平衡常数的影 响从本质上对原理加以说明。
rGm BB (T ) RT ln K
B
( ln K p
)T 0
K 仅是温度的函数
压强不改变平衡常数，但能改变压强能改变压力商Jp N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
例如，求
C(s)
1 2
O2
(g)
CO(g)
的平衡常数
(1) C(s) O2 (g) CO2 (g)
化学高二选修4重难点《化学平衡》
化学高二选修4重难点《化学平衡》01(一)1.定义：化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反响进行到正逆反响速率相等时，更组成成分浓度不再改变，到达外表上静止的一种“平衡〞，这就是这个反响所能到达的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反响)等(同一物质的正逆反响速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变，平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反响到达平衡状态的方法和依据02(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反响物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反响物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡_不移动_(3)在溶液中进行的反响，如果稀释溶液，反响物浓度__减小__，生成物浓度也_减小_， V正_减小__，V逆也_减小__，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反响方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着__吸热反响__方向移动，温度降低会使化学平衡向着_放热反响__方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着__体积缩小___方向移动;减小压强，会使平衡向着___体积增大__方向移动。
注意：(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反响速率和逆反响速率影响的程度是等同的，所以平衡__不移动___。
但是使用催化剂可以影响可逆反响到达平衡所需的_时间_。
5.勒夏特列原理(平衡移动原理)：如果改变影响平衡的条件之一(如温度，压强，浓度)，平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
人教版高中化学选修四《化学平衡》
第一讲化学平衡【知识一览】一、化学平衡状态：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，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。
二、平衡移动：【高考热点题型探究】一、判断化学平衡状态标志1．下列说法中能说明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 HI；(2)一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂；(3)c(HI)＝c(I2)；(4)反应速率：v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)；(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；(6)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发生变化； (10)温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化。
2．可逆反应: 2A(气) + 3B(气)3C(气), 在 一定的条件下, 使一定量A 和B 气体反应, 达 到平衡状态时, 具有的性质是: ( )A. 各物质的浓度之比为c(A):c(B):c(C)=2:3:3B. 平衡时气体的总体积是反应开始时的3/5C. 平衡时混合物中各组份的浓度相等D. 单位时间内, 若消耗了 a mol A 物质, 同时也消耗了 1.5 a mol 的C 物质 3．一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g) B(g)＋3C(g)在下列四种状态中处于平4．在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应: A(g)+2B(g)3C(g); △H ＞0，达到平衡的标志是: ( )A. 混合气体的压强不再变化B. 混合气体的密度不再变化C. 混合气体的物质的量不再变化D. 混合气体的温度不再变化 5．在一定的温度下的定容密闭容器中，可逆反应：H 2（g ）+I 2(g)2HI(g)达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变6．在一定的温度下的定容密闭容器中，不能说明可逆反应：2NO+O 22NO 2达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变7．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应： A （s ） ＋ 2B （g ）C （g ）＋D （g ） 已达平衡的是 ( )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 、气体总物质的量二、平衡的移动：8．下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移①2NO(g) + O2(g)2NO2 (g)②CaCO3(s)CaO(s) + CO2 (g)③H2O(g) + C (s)CO(g) + H2(g)④H2O(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)⑤H2S(g)H2(g) + S(s)9．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2 + O22SO3△H<0，试回答下列问题: 生产过程中常常通入过量的空气，你认为其原因是什么？10．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是( )A、加压B、减压C、加入正催化剂D、升温11．已知NO2能形成二聚分子2NO2N2O4△H<0 现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A、高温低压B、低温高压C、低温低压D、高温高压12．可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) 在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化？①加入更多的碳②增加H2的浓度13．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使正反应速率下降，A的浓度增大，应采用的措施是（）A、加压B、减压C、减小E的浓度D、降温14．下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（）A. 密闭、低温是存放氨水的必要条件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15．对于X+Y(s)Z的平衡,若增大压强,Y的转化率增大,则X和Y的状态是( )A. X为气态,Z为固态B. X为固态,Z为气态C. X为气态,Z为气态D. X为固态,Z为固态16．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A ①②B ②⑤C ③⑤D ④⑥17．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+cB. a＜b+cC. a＝b+cD. a＝b=c 18．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)+Y(g)Z(g) +cW(s) ；ΔＨ＞0下列叙述正确的是（）A、加入少量Ｗ，逆反应速率增大B、当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C、升高温度，平衡逆向移动D、平衡后加入Ｘ，上述反应的ΔＨ增大19．反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡时，下列各种情况中，不能使平衡发生移动的是（）A．移走一部分NH4HS 固体B．其他条件不变时，通SO2气体C．容器体积不变时，充入氦气D．保持压强不变时，充入氦气20．在容积一定的密闭容器中，反应2A B(g) + C(g) 达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（）A．正反应是吸热反应，且A不是气态B．正反应是放热反应，且A气态C．其他条件不变，加入少量C，该平衡向逆反应方向移动D．改变压强对该平衡的移动无影响21．密闭容器中，反应xA(g) + yB(g) zC(g)达平衡时，A的浓度为0.5mol/L, 若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L。
化学选修4化学平衡图像
热反应）的正逆反应速率的影响，其中正确
的图象是（ A ）
V
V
V正
V逆 V正
V逆
v
V正 V逆
V
V逆 V正
T
A
T
B
P
C
P
D
百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象 在可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g);△H<0中m、n、p为
系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分 数与温度t℃、压强P关系正确的是（ ） B
V'正
此图表示：
增大反应物
V'逆
浓度时，正
V逆
反应、逆反
应的速率变
时间 化情况
看图：是改变什么条件？化学平衡向 什么方向移动？
V
V逆 V正
突变
V'正 V'逆
时间
答： 降温 或减压。
平衡向正反 应方向移动。
看图：说出改变什么条件？化学平衡 向什么方向移动？
V
V正
V'正 = V'逆
答： 加催
化剂或增大 压强。
t1 t2
t
典例精析 • 例1:在容积固定为2L的密闭容器中，充入X、Y气体各2mol，
发生可逆反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，并达平衡，以Y的浓 度改变表示的反应速度与时间t的关系如图所示，则Y的平衡 浓度表达式正确的是（式中S是对应区域的面积）
A . 2 S a O bB . 1 S a O bC . 2 S a b d O D . 1 S b O d
化学反应速率图象分析
（1）看起点和终点
分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓
选修四2.3.1化学平衡状态
目
CONTENCT
录
• 化学平衡状态的概述 • 化学平衡状态的建立 • 化学平衡状态的移动 • 化学平衡常数化学平衡状态的定义
化学平衡状态是指在一定条件下，可逆反应进行到正、逆反应速 率相等且各组分浓度不再改变的状态。
05
化学平衡状态的实践应用
工业生产中的化学平衡
化学平衡在工业生产中具有重要应用，如合成氨、硫酸、硝酸等。通过控制反应 条件，如温度、压力和浓度，可以促使化学反应向所需方向进行，提高产物的产 率和纯度。
在工业生产中，化学平衡的应用还包括优化反应条件，降低能耗和减少废弃物排 放。通过平衡理论的应用，可以提高生产效率和经济效益。
03
化学平衡状态的移动
浓度对化学平衡的影响
总结词
浓度是影响化学平衡状态的重要因素之一。
详细描述
当反应物或生成物的浓度发生变化时，化学平衡状态会被打破，平衡会向减弱 这种变化的方向移动。增加反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡会向正反 应方向移动；反之，平衡会向逆反应方向移动。
压力对化学平衡的影响
可逆反应
只有在可逆反应中才能达到平 衡状态，不可逆反应无法达到 平衡状态。
化学平衡状态的意义
指导工业生产
了解化学平衡状态有助于优化工业生产过程，提高 产率和资源利用率。
促进环境保护
通过研究化学平衡状态，可以减少有害物质的排放 ，促进环境保护。
推动学科发展
化学平衡状态是化学学科的重要概念之一，对深入 理解化学反应机理和推动学科发展具有重要意义。
04
化学平衡常数
化学平衡常数的定义
总结词
化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡状态时，生 成物浓度的系数次幂与反应物浓度的系数次幂之比。
第4章-化学平衡
h b
( PA / P ) ( PB / P )
令： gG + hH aA bB = rG ---（标准反应吉布斯能变）
则：
rG rG
RT ln
( PG / P ) ( PH / P )
g a
h b
( PA / P ) ( PB / P )
rG = RT ln (JP/KP)
当 JP KP 时，rG 0，正向反应自发进行；
当 JP KP
时，rG 0，正向反应不能自发进行
（逆向反应自发进行）；
当 JP = KP 时，rG
= 0 ，反应达到平衡。
四、促进正反应进行的方法
由Vant Hoff 等温方程： rG = RT ln (JP/KP) 可采用两种方法促使反应正向进行： 1. 降低产物的分压（或浓度）或增加反应物 的分压（或浓度），使JP小于 KP。 2. 升高或降低温度，使KP增加到大于 JP，使 反应的rG 0。
Kf, 3 = Kf, 1 (Kf, 2)2 KP, 3 = KP, 1 KP, 22
理想气体：
（三）估计反应的可能性
如前所述，反应的标准自由能变化
rG
是不能普遍地用来判断反应的方向。
但如果
rG为绝对值很大的负值，则平
衡常数的值也就很大；反应不仅在标准 状态下能自发进行，通常条件下都能进 行。
反应在等温、等 (总外) 压下进行，其中 PA、
PB、PG、PH 是某一时刻各组分分压（不是 反应达平衡状态时的分压）。
该反应的吉布斯能变为：
（ rG g G h a b ） RT ln H A B
第4章 化学平衡(无机化学)
( pG / p ) g ( pD / p ) d a b ( p A / p ) ( pB / p )
称为反应商，用符号Q表示。
△G= -RT lnKo+ RT lnQ 该式称为化学反应等温方程式。
用Ko和Q进行比较判断化学反应的方向。
Q < Ko 时， △G <0，反应正向进行；
Q = Ko 时， △G =0 反应达到平衡状态； Q > Ko 时， △G >0 反应逆方向进行。
4.2.4 化学平衡的移动
一、 浓度对化学平衡的影响 aA(aq)+bB(aq)＝gG(aq)+dD(aq)
g d
K
( (
在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度，使 CACA’，且CA’ >CA，此时有：
CG C CA C
) ( )a (
CD C CB C
)
)b
Q
( (
CG g C C 'A a C
) ( ) (
CD C CB C
)
d b
)
K
结论：
增加反应物（或减少生成物）的浓度，平衡朝生成 物方向(正向)移动； 减少反应物（或增加生成物）的浓度，平衡朝反应 物方向(逆向)移动；
( pi / p ) ( pT xi ) / p
( pT / p )( ni / nT )
(100 / 100 )( ni / nT ) (ni / nT )
解题思路：
求 Ko=?求 pi =? 求 xi =? 求 ni 解：
初始物质的量/mol
变化物质的量/mol 平衡物质的量/mol 平衡分压/100
化学选修四(化学反应原理)----化学平衡的移动
课题：化学平衡的移动基础自测化学平衡的移动1．化学平衡的移动就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。
2．图示3．平衡移动的方向(1)若v(正)＞v(逆)，则平衡向正反应方向移动。
(2)若v(正)＝v(逆)，则平衡不移动。
(3)若v(正)＜v(逆)，则平衡向逆反应方向移动。
[特别提醒](1)外界条件改变，平衡不一定发生移动。
①若条件改变，未引起化学反应速率的变化，则平衡一定不移动，如增加固体的用量。
①若条件改变，引起了化学反应速率的变化，但v(正)、v(逆)同等程度的改变，则平衡不发生移动。
①若条件改变，引起v(正)≠v(逆)，则平衡一定发生移动。
(2)平衡发生移动，说明外界条件一定发生改变。
浓度变化对化学平衡的影响1．浓度对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下，改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响：(1)增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，使得v(正)大于v(逆)，平衡向正反应方向移动。
(2)减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，使得v(正)小于v(逆)，平衡向逆反应方向移动。
2．平衡移动图像(vt图)(1)平衡正向移动(2)平衡逆向移动压强变化对化学平衡的影响1．压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系2．在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响(1)增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。
(2)减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。
3．平衡移动图像(vt图)以m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)为例(1)若m＋n＞p＋q(2)若m＋n＜p＋q(3)若m＋n＝p＋q温度变化对化学平衡的影响1．温度对化学平衡的影响(1)在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热的方向移动。
(2)在其他条件不变的情况下，降低温度，平衡向放热的方向移动。
2．平衡移动图像(vt图)(1)若a A＋b B c C＋d DΔH＜0(2)若a A＋b B c C＋d DΔH＞0催化剂与化学平衡平衡移动原理1．催化剂与化学平衡(1)催化剂对化学平衡的影响催化剂能同等程度的增大正、逆反应的速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短达到平衡所需要的时间。
无机化学 第四章 化学平衡
第一节 平衡常数
例如： (1)C(gra)+ O2(g) ⇌ CO2(g) (2)CO(g)+ 1/2O2(g) ⇌ CO2(g) (3)C(gra)+ 1/2O2(g) ⇌ CO (g)
K1 △rGm,1 K2 △rGm,2 K3 △rGm,3
△rGm,1 = △rGm,2 + △rGm,3
K1= K2 × K3
无机化学
第四章 化学平衡
Chapter4: Chemical equilibrium
内容提要
第一节 平衡常数 第二节 化学平衡的移动
第一节 平衡常数
一、 化学反应的可逆性和化学平衡
可逆反应：在相同条件下，既能向某一方向又 能向相反方向进行的反应。 化学平衡： 在可逆反应中正逆反应速率相等时， 体系各组份的相对量不随时间而改变的状态。 化学平衡特点： ★ 各物质的浓度或分压不再发生变化，反应 达到动态平衡； ★ 平衡条件破坏后，平衡会发生移动。 ★ 物质浓度或分压的幂的乘积比值为常数。
第二节 化学平衡的移动
（二）压力对化学平衡的影响 压力的变化对液相和固相反应的平衡几乎没有影 响。
对于任意气相反应： aA + bB ⇌ dD + eE 1、改变气体分压
增加反应物的分压或减小产物的分压，将使Q＜ Kθ，则 △rGm ＜0， 平衡正向移动。反之，平衡 逆向移动.
第二节 化学平衡的移动
★ 正、逆反应的Kθ互为倒数。即K正θ· K逆θ＝1
第一节 平衡常数
（1）2N2O4(g) ⇌ 4NO2(g) N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
K
1
p = p
NO2
p
N 2O4
p
化学平衡知识点总结_4
化学反应限度知识点总结：
一、化学平衡状态的特征：
1、逆——可逆反应（研究对象）
2、等——v正=v逆≠0（本质）
3、动——平衡时正逆反应均未停止（动态平衡）
4、定——平衡时各组分含量不变（结果）
5、变——外界条件改变时，平衡可能发生移动（平衡移动）
二、可逆反应达到化学平衡状态的标志：
1、绝对标志：
（1）v正=v逆
①对于同一种物质而言，该物质的生成速率=它的消耗速率
②对不同物质而言，反应速率之比等于计量系数之比，但必须是不同方向的反应速率。
（同边异向，异边同向）
（2）反应混合物中各组分的含量保持不变
①各组分的浓度不随时间的改变而改变。
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
③各组分的质量、物质的量、气体体积不随时间的改变而改变。
(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。
(4)绝热体系中温度保持不变。
(5)对于有色物质参与的反应，体系的颜色保持不变。
(6)若反应物或生成物中有非气态（固体或液体），则气体的平均相对分子质量、密度不变的状态为化学平衡状态。
3、不可能标志：
任何有关质量、物质的量、物质的量浓度、体积、反应速率等的比例关系都不能作为达到平衡的判断依据。
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统一教育金牌教练助力一生学科教师辅导教案统一教育学科教师辅导教案讲义编号学员编号：年级：课时数：学员姓名：辅导科目：学科教师：课题授课日期及时段教学目的化学平衡（第一课时）一．学习目标1．使学生建立化学平衡的观点，并通过分析化学平衡的建立，增强学生的归纳和形象思维能力。
2．使学生理解化学平衡的特征，从而使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点。
重点化学平衡的建立和特征。
难点化学平衡观点的建立。
二．自主梳理1、可逆反应与不可逆反应（1）可逆反应的概念：在下，既可以向进行，同时，又可以向________进行的反应。
（2）不可逆反应：能进行到底的反应如：2、化学平衡状态（1）化学平衡的定义：在下的反应里，正反应和逆反应速率，反应混合物中各组分的或________保持不变的状态。
（2）化学平衡的特征：（3）化学平衡常数定义：如：mA(g) + nB(s) pC(g) + qD(g)（注意：①对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K的表达式。
②K值与浓度无关，只受温度影响。
不指明温度，K值无意义。
③对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
）应用：①判断反应进行的程度：K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。
②判断反应热效应：T升高，K值增大，则正反应为吸热反应。
T降低，K值减小，则正反应为放热反应。
三．典例分析[例1] H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志是。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI1v(HI)⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2⑥反应速率v(H2)=v(I2)=2⑦一个H-H 键断裂的同时有两个H-I 键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化 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，混合气体的密度不再变化⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化[例2]在容积固定的4L 密闭容器中，进行可逆反应：X(g) + 2Y(g) 2Z(g)并达到平衡，在此过程中，以Y 的浓度改变表示的反应速率v 正、v 逆与时间t 的关系如图。
则图中阴影部分面积表示 （ ）A. X 的浓度的减少B. Y 的物质的量的减少C. Z 的浓度的增加D. X 的物质的量的减少四．知识归纳与整理1、判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：①逆正v v =⑪直接标志 ②各组分的m 、n 不变（单一量）③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变①通过总量：对Δn(g) ≠0的反应，n 总(或恒温恒压下的V 总，恒温恒容下的P 总)不变；⑫间接标志 ②通过复合量：__M (m n )、ρ(Vm )，需具体分析关系式中上下两项的变化。
③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）2、化学平衡常数和反应物转化率在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度乘积除以反应物的浓度乘积所得到的比值。
的浓度系数次方的乘积平衡混合物中各反应物的浓度系数次方的乘积平衡混合物中各生成物=K对于可逆反应 ，平衡常数的意义：K 越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率也越大。
反应平衡常数与反应物和生成物的浓度无关，但随温度改变而改变。
对A+3B 2C ：%100)(⨯-=的起始浓度的平衡浓度的起始浓度的转化率反应物A A A A 当反应按计量比投料时，即n(A) : n(B) = 1:3时， A 物质的转化率= B 物质的转化率；当反应未按计量比投料时，若n(A) : n(B) >1: 3时，A 物质的转化率< B 物质的转化率； 若n(A) : n(B) <1: 3时，A 物质的转化率> B 物质的转化率。
五．课堂过关1．在一定条件下，使NO 和O 2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是（ ）A. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B. 随着反应进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C. 随着反应进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变2．在恒温下容积固定的密闭容器中,能充分说明反应 2NO ＋O 22NO 2 已达到平衡状态的是（ ）A. 反应容器中的气体压强不随时间而变化B. 生成O 2的速率与生成NO 2的速率相等C. NO 、O 2、NO 2各浓度之比为2:1:2D. 混合气体的密度一定3．在2N 2O 5 4NO 2 + O 2反应中，N 2O 5的起始浓度为2.1mol/L ，经过100s 后达到平衡，经测定N 2O 5的浓度为1.95mol/L ，回答：⑪以N 2O 5和NO 2的浓度变化表示的平均反应速率：v(N 2O 5) ，v(NO 2) ； ⑫平衡时NO 2和O 2的浓度：c(NO 2) ，c(O 2) ；⑬N 2O 5的转化率 。
【自我评价】1．在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)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n molA ，同时生成3n molBC. A 、B 、C 的浓度不再变化D. A 、B 、C 的分子数比为1:3:22．下列说法可以证明反应N 2+3H 2 2NH 3 已达平衡状态的是（ ）A. 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 键形成D. 1个N ≡N 键断裂的同时，有6个N －H 键断裂3．在一定温度下的恒容容器中，当3、下列物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)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4．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是（ ）A. 反应的化学方程式为：2M NB. t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡C. t 3时，正反应速率大于逆反应速率D. t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍5．某温度下，将4molSO 2和xmolO 2充入容器为10L 的容器中，当反应达到平衡后，测得压强是原压强的0.75倍，容器还剩余0.5molO 2，则x 值为 ，SO 2转化率为 。
6．已知氟化氢气体中存在下列平衡：2(HF)33(HF)2，(HF)22HF ，若平衡时，气体的平均摩尔质量为42g ·mol -1，则(HF)3的体积分数为 10%（填“>”或“<”或“=”）。
【衔接高考】（上海市高考题）．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。
该反应进行到45s 时，达到平衡时，NO 2浓度约为0.0125mol/L 。
图2中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25s 内的反应进程。
⑪请计算前20s 内氧气的平均生成速率；⑫若反应延续至70s ，请在图中用实线画出25s 至70s 的反应进程曲线。
⑬若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。
⑭写有该反应的化学平衡常数表达式_____________。
【课后作业】1．反应 2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡后，再向反应器中充入由18O 组成的氧气，经过一段时间，18O 可能存在于（ ）A. 生成的三氧化硫中B. 剩余的氧气中C. 氧气和三氧化硫中D. 氧气、二氧化硫和三氧化硫中2．在一个6L 的密闭容器中，盛入3L X 和2L Y ，在一定条件下，发生反应：4X(g)＋3Y(g)2Q(g)＋3R(g)，若开始时加热，当反应进行到一定阶段后，采取绝热措施，容器里的温度不再随时间改变，这说明（ ）A. 正反应为放热反应B. 正反应为吸热反应C. 该反应中正反应吸热和逆反应放热相等，表现为既不吸热也不放热D. 该可逆反应达到了平衡状态3．将固体NH 4I 置于密闭容器中，某温度下发生下列反应：NH 4I(s) NH 3(g)+HI(g) ； 2HI(g)H 2(g)+I 2(g)，当反应达到平衡时c(I 2)=0.5mol/L ，c(HI)=4mol/L ，则NH 3的浓度为（ ）A. 3.5mol/LB. 4mol/LC. 4.5mol/LD.5mol/L4．某温度时，浓度都是1mol/L 的两种气体X 2和Y 2，在密闭容器中反应生成气体Z ，达平衡后c(X 2)为0.4mol/L ，c(Y 2)为0.8mol/L ，c(Z)为0.4mol/L ，则该反应方程式（Z 用X 、Y 表示）是（ ）A. X 2 + 2Y 2 2XY 2B. 2X 2 + Y 22X 2YC. 3X 2 + Y 22X 3YD. X 2 + 3Y 22XY 35．在1个aL 的密闭容器中充入2LA(g)和1LB(g)，在一定条件下发生下列反应：3A(g)＋B(g) nC(g)＋2D(g)达到平衡后，A 的浓度减小21，混和气体的平均分子量增大81，则该反应方程式中n 值是（ ）A.1B.2C.3D.46．同温同压下，当反应物分解了8%时，总体积也增加8%的是（ ）A. 2NH 3(g) N 2(g)+3H 2(g)B. 2NO(g) N 2(g)+O 2(g)C. 2N 2O 5(g) 4NO 2(g)+O 2(g)D. 2NO 2(g) 2NO(g)+O 2(g)7．一定条件下，可逆反应A 2(g)十B 2(g) 2C(g) 达到平衡时，各物质的平衡浓度为c(A)＝0.5 mol ／L ； c(B)=0.1 mol ／L ； c(C) =1.6 mol ／L 。
若用 a 、b 、c 分别表示A 2、B 2、C 的初始浓度（mol／L），则：⑪a、b应满足的关系是；⑫a的取值范围是。
知识梳理：。