人教版高中化学选修四课件《化学平衡》

破坏旧平衡
建立新平衡
定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平
衡建立过程叫做化学平衡的移动。
【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡 呢？
影响化学平衡状态的因素：实验2-5
Cr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黄色）+2H+
滴加 3~10滴 浓硫酸
滴加 10~20滴
NaOH
1、浓度对化学平衡的影响（P27）
说明:
体积缩小：平衡向气体分子数目减少的方向 体积增大：平衡向气体分子数目增多的方向
速率-时间关系图：
增大压强
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b>c+d
V（molL-1S-1）
V‘正
V”正=V”逆
V正
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第三节化学平衡
一、化学平衡状态
（第1课时）
20℃时,蔗糖的溶解度是203.9g, 其含义是_____时2_0__℃__水1中0最0g 多能溶解_____蔗2糖03;.或9g表 示:___2_0_℃时,___1_0_0_水g 中溶解 2_0_3_.9__g蔗糖,溶液达__饱__和______.
解析：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也
不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。
3、已知氯水中存在如下平衡： Cl2+H2OHCl+HClO。常温下，在一个体积为 50mL 的 针 筒 内 吸 入 40mL 氯 气 后 ， 再 吸 入 10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。 若将此针筒长时间放置，又可以看到何种变化？ 试用平衡的观点加以解释。
2、压强对化学平衡的影响：
材料分析： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
1体积 3体积
2体积
450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据 压强/MPa 1 5 10 30 60 100
NH3/% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
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， 会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向.逆移反动应，方此向
时发生的现象是。
有气体放出
2、可逆反应C(s)+H2O(g)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的浓度有何变化？
①增大水蒸气浓度 平衡正向移动，CO浓度增大 ②加入更多的碳 平衡不移动，CO浓度不变 ③增加H2浓度 平衡逆向移动，CO浓度减小
【例4】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,表明反应: A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)
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 D.气体的总物质的量
课堂练习
1.在固定容积的密闭容器中发生反应： 2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 该反应达到平衡的标志是：
二、压强对化学平衡的影响：
实验数据：
N2十3H22NH3
压强(MPa) 1 5 10 30 60 100 NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正 反应的方向移动。
解释：加压 →体积缩小 →浓度增大→正反应速率增大
逆反应速率增大 →V正>V逆 →平衡向正反应方向移动。
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
【例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
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
要重点研究的重要概念—化学平衡状态
二、化学平衡状态
1、化学平衡状态的定义
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，反应混合物 中各组分的浓度保持不变的状态。
前提条件：可逆反应
强 调 实质：正反应速率=逆反应速率 三 点 标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变
2、化学平衡状态的特征
(1)容器内N2、H2、NH3三者共存 (2)容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 (3)容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为 1:3:2 (4)混合物质量不随时间的变化而变化
(5)容器内压强不随时间的变化而变化
(6)容器内密度不再发生变化
(7)容器内的平均摩尔质量不再发生变化
3、在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应
说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍 数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动
先反决应条体件 系： 中有气体参加且反应 前后总体积发生改变。
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) a+b≠c+d
对结于论反：应前后气体体积发生变化的化学反应，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。
化学平衡向正反应方向移动
减小反应物或增大生成物的浓度 平衡向左移动 化学平衡向逆反应方向移动
原因分析:
运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的 建立等知识，解释浓度对化学平衡的影响
速率-时间关系图：增加反应物的浓度,V正>V逆，平衡向正反应
方向移动；
增V（molL-1S-1）
V,正
大
反
应 物
百度文库
V正
D. 反应容器内总物质的量不随时间而 变化
【例3】下列说法可以证明反应
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达平衡A状C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键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
溶液橙色加深 溶液黄色加深
• 实验探究(P27实验2－6)
FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
(黄色) (无色)
(血红色) (无色)
A.加少量FeCl3，红色加深； B.加少量KSCN，红色加深；
C.加少量KCl固体呢？
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁)
注：对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的 浓度才能改变平衡。
注意!
对于不同类型的可逆反应，某 一物理量不变是否可作为平衡已到达 的标志，取决于该物理量在平衡到达 前（反应过程中）是否发生变化。若 是则可；否则，不行。
如：
（1）对于反应前后的气体物质的分 子总数不相等的可逆反应: （2SO2+O22SO3） 来说，可利用混合气体的总压、总 体积、总物质的量是否随着时间的 改变而改变来判断是否达到平衡。
（1）混合气体的颜色不再改变（）
（2）混合气体的平均相对分子质量不变（） （3）混合气体的密度不变（） （4）混合气体的压强不变（） （5）单位时间内消耗2molNO2的同时 生成1molO2（） (6)O2气体的物质的量浓度不变（）
2.能够说明N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应在密闭容 器中已达到平衡状态的是：
得到的总是反应物与生成物的混合物
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和 0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2
开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0
速 率
正反应
速率 相等
逆反应 速率
时间
反应仍在进行，但因v正=v逆，四种物质的浓度 均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天
(1)逆：可逆反应；
(2)等：正反应速率=逆反应速率
(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行） (变4)，定各：组反分应的混含合量物一中定各。组分即的等浓效度平保衡持, 不
稍后讨论 (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的 条件下建立新的平衡。
(6)同：条件相同，某一可逆反应无论是从 正反应开始还是从逆反应开始，最终均可 达到同一平衡状态。
气体体积缩小，溶液呈浅黄绿色。气体体积继续减
小，气体和溶液均变成无色。因为氯水中存在平衡：
Cl2+H2OHCl+HClO，又由于HClO不断分解： 2HClO==2HCl+O2↑，平衡右移，最终Cl2耗尽全部 转化为O2，由总反应式2Cl2+2H2O==4HCl+O2↑，可 知气体体积减小至20mL。
mA(气)+nB(气)==pC(气)+qQ(气)当m、n、p、
q为任意整数时，下列说法表明该反应一定达平衡的
是（）B
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率Va:Vb:Vc:Vd=m:n:p:q
⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也
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单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
第三节化学平衡
（第2课时）
【复习】化学平衡状态的定义（化学反应的限度）
一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相 等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（2）对于反应前后气体物质的分子 数相等的可逆反应：
H2（g）+I2(g)2HI（g）
不能用此标志判断平衡是否到达， 因为在此反应过程中，气体的总压、 总体积、总物质的量都不随时间的 改变而改变。
重要题型：
【例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（
） AC
A. C的生成速率与C分解的速率相等
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁)
增加Fe3+或SCN-的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方 向移动，故红色加深。
思考——加少量NaOH，溶液颜色有何变化。
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅
浓度对化学平衡的影响结论：
在其他条件不变时， 增大反应物或减小生成物的浓度 平衡向右移动
⑷在生产上，往往采用增大容易取得或成本较 低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得 到充分的利用。2SO2+O22SO3
1、已知在氨水中存在下列平衡：
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
(1)向氨水中加入MgCl2固体，平衡向正移反动应，方向
OH-浓度，NH减4+小浓度。
增大
(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向移正动反，应方向 此时溶液中浓度减小的粒子有。 OH-、NH3·H2O、NH3
饱和溶液中溶质的溶解过 程完全停止了吗？
固体 溶质
溶解 结晶
溶液中 的溶质
即：溶解速率=结晶速率
达到了溶解的平衡状态， 溶解平衡状态是一种动态平衡
一、可逆反应
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,叫 做可逆反应.
NH3＋H2O
NH3·H2O
注意：可逆反应总是不能进行到底，
❖化学平衡的特征： 逆 ——可逆反应（或可逆过程） 等 ——V正=V逆（不同的平衡对应不同的速率） 动 ——动态平衡。达平衡后，正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0） 定 ——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）
变 ——条件改变，平衡发生改变
化学平衡的移动
V正=V逆≠0 条件改变 V′正≠V逆′一定时间 V′正=V′逆≠0 平衡1不平衡平衡2
如何判断可逆反应 达到平衡状态？
3、可逆反应达到化学平衡状态的标志
①速率：v正=v逆 直 （即任何一种物质的生成速率等于
其消耗速率） 接
②各组分的浓度保持不变
(2)间接标志： ①各成分的百分组成不随时间改变而改变 ②各物质的物质的量不随时间改变而改变 ③反应混合物的颜色不随时间改变而改变 ④气体压强不随时间改变而改变 ⑤气体的密度或平均相对分子质量不随时间 改变而改变
断键反应
（A）③④⑤⑥
（B）②③④⑥
（C）①③④⑤
（D）①③④⑥
【复习巩固】在一定温度下,下列叙述不是可逆
反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标
志的是()
②⑧
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A的分解速率是C的分解速率的一半
④A、B、C的质量分数不再变化
浓
V正=V逆 V’逆
平衡状态Ⅰ
度
V逆
0
t1 t2
t3
V”正=V”逆
平衡状态Ⅱ
t（s）
-
速 率 时 间 关 系 图
注意：
⑴改变浓度一般针对溶液或气体参加的反应， 而改变固体物质和纯液体的量，不影响平衡。
⑵对于离子反应，只能改变实际参加反应的离 子的浓度才能改变平衡。
⑶对于一般的可逆反应（有两种反应物），增 大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的 转化率，而本身的转化率降低。