第3章 化学反应速率和化学平衡ppt

5、催化剂对化学平衡的影响 讨论：催化剂怎样改变v正和 v逆？ 小结：同步、等倍数改变v正和 v逆 结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不 能改变反应混合物的百分含量；但可以改变 达到平衡的时间。
v
含量
v’正= v’逆
v正 = v逆
t
t t1 t2
第3章 化学反应速率和 化学平衡
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
【3】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A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已 达平衡状态的是 ( BC ) 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
2NO2
N2O4 △H＜0
实验现象：温度升高，混合气体颜色加 NO2浓度增大 逆反应 深，——————————，平衡向—————— 方 向移动；温度降低，混合气体颜色变浅， NO2浓度减小 正反应 ————————————，平衡向—————— 方向 移动
结论： 升高温度化学平衡向—————————移动， 吸热反应方向
例、在反应I2(g)+H2 (g)
v v’正= v’逆
v正 = v逆
2HI (g)中增大压强
结论：由于压强变化同时、同步、等倍数 影响正、逆反应速率，v’正= v’逆，化学 平衡不移动，但反应速率改变。
t
3、温度对化学平衡的影响
讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？ v正和 v逆怎样变化？ 结论：温度升高， v正和 v逆同时增大；温 度降低，v正和 v逆同时减小。 问题：温度的变化如何改变不同反应的v正和 v逆的倍数？
讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后， 蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？ 溶解和结晶过程是否停止？ 晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但 溶解和结晶过程并未停止， v溶解＝v结晶， 蔗糖溶解多少则结晶多少。
“度”（限度）的产生— 消耗量等于生成 量，量上不再变化
一、化学平衡的建立过程
在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01 mol CO 和0.01 mol H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段 时间后，各物质浓度不变。
2AB(g)
A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 √
C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2
√ D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
例2、一定条件下，反应N2+3H2 的标志是
(
A
)
★影响化学平衡的条件
思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？
化学平衡的移动
一定条件下 非平衡状态 一定时间后 条件改变 的化学平衡 平衡被破坏 反应速率改变， v正≠ v逆， v正＝ v逆， 反应混合物 且变化量不同 反应混合物 中各组分的 中各组分的 含量恒定 含量不断变 化 平衡状态Ⅰ 新条件下的 新化学平衡 v’正＝ v’逆， 反应混合物 中各组分的 含量恒定 平衡状态Ⅱ
D.气体的总物质的量
【4】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)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a molA,同时生成3a molB
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 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.② ⑦ C.①③④⑦ B.②⑤⑦ D.②⑤⑥⑦
降低温度化学平衡向—————————移动， 放热反应方 向
Fra Baidu bibliotek
4、化学平衡移动原理——勒夏特列原理
原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓 度、温度、压强等），化学平衡就向减弱 这种改变的方向移动。
ps：
①此原理只适用于已达平衡的体系 ②平衡移动方向与条件改变方向相反。 ③移动的结果只能是减弱外界条件的该 变量，但不能抵消。
2、化学平衡的性质： ⑴反应条件：——条件不变是基础
温度、压强、浓度等不变
⑵研究对象：——可逆反应是前提
可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态
⑶本质： ——速率相等是实质 v正＝ v逆 即同一物质消耗速率与生成速率相等 ⑷现象： ——浓度不变是标志
反应混合物组成成分的浓度保持不变
注意： 平衡时，反应混合物各组成成分的物质 的量浓度、百分含量恒定，但不相等。同时， 平衡状态下，反应体系的压强恒定、 反应 混合气体的相对分子质量恒定
会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平 衡。 在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆 ⑹同： 反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓 度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的 建立与途径无关。
4、达到化学平衡的标志：
V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的 两大主要标志。
移动方向 正反应方向 逆反应方向 正反应方向
结论：当其他条件不变时，增大反应物浓 度或减小生成物浓度，化学平衡向———— 正 反应方向移动；增大生成物浓度或减小反 应物浓度，化学平衡向————反应方向移 逆 动。
2、压强对化学平衡的影响 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化 和NH3含量的关系
⑷在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是： 气体的总压、气体的总的物质的量、混合气 体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应 混合物平衡时物质的量之比
例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX 气体和2molY气体发生如下反应： X(g)+2Y(g) 2Z(g），此反应达到平衡的标志是： A、容器内压强不随时间变化 √ B、容器内各物质的浓度不随时间变化 √ C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ
1、化学平衡移动的定义：
化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破 坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡 的移动 2、化学平衡的移动方向的速率判断：
⑴若外界条件变化引起v正＞ v逆： 平衡向正反应方向移动 ⑵若外界条件变化引起v正＜ v逆： 平衡向逆反应方向移动 ⑶若外界条件变化引起v正＝ v逆： 旧平衡未被破坏，平衡不移动
课堂练习：
【１】 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 达到平衡的标志是 （ AC ） 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3n molB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2 2C(g)
【2】 下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状态 的是（ B） A. 反应容器内压强不随时间变化
蔗糖晶体
溶解 结晶
蔗糖溶液
过程分析：
①开始时，v溶解 最大 ，v ＝ 0 ————— 结晶 ———
逐渐增大 ②然后， v溶解逐渐减小 结晶 —————— ，v ————— ③最后， v溶解 —— v结晶 ＝
建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的 蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量 不再减少了。
3、化学平衡的特征： ⑴逆： 研究的对象是可逆反应。
逆、动、等、 定、变、同
化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反 ⑵动： 应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。
⑶等： 达到化学平衡时，v正＝ v逆＞0 反应混合物各组分的浓度保持一定。 ⑷定： 化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就 ⑸变：
pC(g)为例，达到
相等 A的消耗速率与A的生成速率————— A的消耗速率与C的消耗 速率之比等于m ：p ——— ——— 生成 B的生成速率与C的———速率之比等于——— n ：p 消耗 m ：n A的生成速率与B的———速率之比等于———
异边同向，同边异向，比例计量
例1、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 达到平衡的标志是
二、影响化学平衡的条件 1、浓度对化学平衡的影响
浓度变 化对反 应速率 的影响
平衡移动 增大反应物 增大生成物 原因 浓度 浓度 速率变化 v正首先增大 v逆首先增大 v逆随后增大 v正随后增大
减小生成物 减小反应物 浓度 浓度 v逆首先减小 v正首先减小
v正随后减小 v逆随后减小 且v’正＞ v’逆 且v’逆＞ v’正 且v’正＞ v’且v’逆＞ v’ 逆 逆反应方向
1、反应刚开始时：
最大 ，正反应速率 最大 生成物浓 反应物浓度———— ———— ， 0 0 度为————，逆反应速率为——。
逐渐减小 2、反应过程中：反应物浓度———————，正反应 逐渐减小 速率——————— ，生成物浓度逐渐增大 ，逆反应 —————— 速率逐渐增大 ————
3、一定时间后，必然出现
V正反应速率＝V逆反应速率
4、t1时刻后， v正＝ v逆 ,即正反应消耗的反应物 的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和 生成物的浓度不再发生变化 —— 化学平衡
v v ·
正
·
·
v逆 t1
v’正＝ v’逆
t
二、化学平衡 1、概念： 在外界条件不变的情况下，可逆反应进 行到一定的程度时，V正反应速率=V逆反应速率，化 学反应进行到最大限度，反应物和生成物的 浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平 衡状态，简称化学平衡
还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡
第三节
化学平衡
讨论：可逆反应为什么有“度”的限制？ “度” 是怎样产生的？ 分析：在一定温度下，将一定 质量的蔗糖溶于100mL水的过程
如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断 离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的 蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶 体。
⑴直接标志： ①速率关系： v正＝ v逆 应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、 “逆”的原则
同：同一种物质的V正和V逆才能比较
等：转化后的反应速率必须相等 逆：反应方向必须对立 ②含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分 数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之 比保持不变
以反应mA(g)+nB (g) 平衡的标志为：
2NH3达到平衡
A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 √ B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂
C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 √
D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成
在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应 物质的物质的量之间的联系，同时要注意成 键、断键与反应方向之间的关系。
一、化学平衡的移动
可逆反应 总结：化学平衡的研究对象是——————，化 动态 学平衡是有条件限制的————平衡，只有在— 条件一定 时才能保持平衡，当外界条件 ——————— （浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会 破坏 被————，反应混合物里各组分的含量不断— 发生变化 ，由于条件变化对正逆反应速率的 — — —— ≠ 影响不同，致使v正—— v逆，然后在新条件下 建立新的平衡 — ———
第3章 化学反应速率和 化学平衡
复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？ 在相同条件下，既能向正反应方向进行， 同时，又能向逆反应方向进行的化学反应， 叫做可逆反应。 可逆反应的特点： ①同一条件、同时反应、方向对立 ②不可能完全转化 思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究 一个化学反应还需要讨论哪些内容？
压强（MPa) NH3 % 1 2.0 5 9.2 10 16.4 30 35.5 60 53.6 100 69.4
结论：压强增大， NH3％增大，平衡向 正反应方向移动。 增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。 减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。
思考：对于等体积的气体反应，压强改变 将怎样影响化学平衡？
⑵间接标志：以反应mA(g)+nB(g) pC(g)为例
①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随 改变 m+n≠p 的反应 时间改变而———，（适用于—————————————） ②、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时 改变 间改变而————，（适用于—————————————） m+n≠p 的反应 ③各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不 随时间改变 ⑶、特殊标志： ①对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变， 反应达到平衡 ②对于吸热或放热反应，如果体系温度不变， 反应达到平衡