化学选修4第二章第三节.ppt

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,主要研究可逆反应的规律、限度（反应物的转化率）、反应条件对反应限度的影响等。,第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,思考：,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,开始：溶解速率 结晶速率,一段时间后：溶解速率=结晶速率,达到溶解平衡，形成硫酸铜饱和溶液,达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止，只是速率相等。溶解平衡是一种动态平衡。,不可逆反应：在指定条件下,几乎只能向一定方向进行的化学反应。可逆反应:在同一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,思考：,氢气和氧气点燃生成水与电解水生成氢气和氧气是否属于可逆反应？为什么？,

2、二、化学平衡状态,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),起始浓度mol/L,0.01,0.01,0,0,平衡浓度mol/L,0.01-x,0.01-x,x,x,t1,V正,V逆,化学平衡状态,反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念化学平衡状态,c(CO)或c(H2O),化学平衡状态,c(CO2)或c(H2),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，反应体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变的状态。,强调两点,前提：实质：,一定条件、可逆反应v正=v逆 0,思考：,化学平衡状

3、态有哪些特征？如何理解？,2、化学平衡状态的特征,(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。,(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,(2)等：正反应速率=逆反应速率。,(4)无：建立化学平衡状态与建立化学平衡状态的途径无关。,(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）。,浓度/molL-1,时间/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,浓度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,时间/s,HI,H2或I2,从正反应开始,从逆反应开始,1molH21mol I2,2mol HI,相当于,

4、在425时，在1L密闭容器中进行反应：H2+I2 2HI,达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。,2、化学平衡状态的特征,(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。,(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,(2)等：正反应速率=逆反应速率。,(4)无：建立化学平衡状态与建立化学平衡状态的途径无关。,(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）。,速率：v正=v逆（即任何一种物质的生成速率等于 其消耗速率）各组分的含量保持不变,以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：,3、可逆反应达到化学平衡状态的标志,混合气体的总压强、总体积

5、、总物质的量不随时间的延长而改变(x+yz)混合气体的颜色、密度、平均摩尔质量不随时间的延长而改变,以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：,3、可逆反应达到化学平衡状态的标志,注意：某一可变物理量不再随时间改变而改变即表明达到平衡状态。,【例】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nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2,AC,【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

6、衡状态的是（）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 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化,B,【例3】可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的说法是(),AC,A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成,B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂,C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂,D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,【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(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

7、总物质的量,BC,【例5】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（）C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA，同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA，同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2,A.混合气体的颜色不再改变（）,B.混合气体的平均相对分子质量不变（）,C.混合气体的密度不变（）,D.混合气体的压强不变（）,E.单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2（）,F.O2气

8、体的物质的量浓度不变（）,在固定体积的的密闭容器中发生反应：2NO2 2NO+O2该反应达到平衡的标志是,思考与练习,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。,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间,化学平衡的移动,【思考与交流】,影响速率的外界因素有哪些？,重硌酸钾溶液在不同酸度时的颜色,1、浓度对化学平衡的影响,溶液橙色加深,溶液黄色加深,三氯化铁跟不同浓度的硫氰化钾溶液反应,1、浓度对化学平衡的影响,FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,(血红色),A.加少量FeCl3溶液：

9、溶液红色加深；,B.加少量KSCN溶液：溶液红色加深；,(无色),(黄色),(无色),C.加少量NaOH：有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅。,思考：,上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变化？如果发生了变化，那么平衡移动的方向是怎样的？,在其他条件不变时，增大反应物或减小生成物的浓度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,1、浓度对化学平衡的影响,t2,V”正=V”逆,V逆,V,正,t3,V正=V逆,V正,V逆,t1,V（molL-1S-1）,0,平衡状态,平衡状态

10、,增大反应物浓度,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；,速率-时间关系图,注意：改变浓度一般通过改变物质的量来实现，但改变固体物质和纯液体的量，不影响平衡。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。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。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+O2 2SO3,1、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

11、移动，OH-浓度，NH4+浓度。,(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向 移动，此时溶液中浓度减小的粒子有。,(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向.移动，此时发生的现象是。,正反应方向,减小,增大,正反应方向,OH-、NH3H2O、NH3,逆反应方向,有气体放出,课堂练习,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？,增大水蒸气浓度 加入更多的碳增加H2浓度,平衡正向移动，CO浓度增大,平衡不移动，CO浓度不变,平衡逆向移动，CO浓度减小,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(

12、正)仍等于V(逆)，平衡不移动。,3、已知氯水中存在如下平衡：Cl2+H2O HCl+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。,材料分析：,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。,2、压强对化学平衡的影响,1体积,3体积,2体积,增大压强，体积减小，浓度同等程度增大，颜色变深，但平衡不移动.,2、压强对化学平衡的影响,注意 对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对

13、平衡无影响；,平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。,2、压强对化学平衡的影响,判断压强引起平衡移动的思路：压强如何改变?压强变化是否引起体积变化？若体积变化则浓度发生改变 浓度改变则引起速率的变化 速率变化后，若导致V正 V逆时平衡移动 若V正=V逆时，则平衡不移动,增大压强对下列两个化学平衡的影响图象分析,t1,t2,t3,t2,大的大增、小的小增；大的大减、小的小减,t1,2NO2(g)N2O4(g),(2体积，红棕色),(1体积，无色),讨论1当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于

14、；当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于。,NO2浓度增大,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,压强对化学平衡的影响,思考与交流,2NO2(g)N2O4(g),(2体积，红棕色),(1体积，无色),思考与交流,P2 P3 P1,P1 P3 P2,讨论2 试比较以下三种状态下的压强关系：改变压强前混合气体压强P1；改变压强后瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后混合气体压强P3。加压：；减压：。,正反应方向移动,不移动,逆反应方向移动,逆反应方向移动,不移动,思考：对于反应和，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？,课堂练习

15、,5、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：m A(g)+n B(g)p C(g),达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是（）,A、m+n p B、A 的转化率降低C、平衡向正反应方向移动 D、C的体积分数增加,B,课堂练习,不移动,逆向移动,6、向平衡体系中3H2(g)+N2(g)2NH3(g)恒容时，充入Ne，则平衡_；恒压时，充入Ne，则平衡_。,二氧化氮和四氧化二氮的相互转化,3、温度对化学平衡的影响,实验探究(实验27)2NO2(g)N2O4(g)H=-56.9kJ/mol,(红棕色),(无色),结论：在其它条件不

16、变的情况下，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动；降低温度，平衡向着放热反应方向移动。,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,升高温度,速率|时间关系图,温度对化学平衡的影响,吸热反应对温度的依赖性强，其速率受温度影响较大。,(红棕色),(无色),思考与交流,讨论 试比较以下三种状态下的温度关系：改变温度前混合气体温度T1；改变温度后瞬时气体温度T2；改变温度达新平衡后混合气体温度T3。升温：；降温：。,T2 T3 T1,T1 T3 T2,催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需要的时间。,V正=V逆,V正=V逆,催化剂对化学平衡的影响,向正反

17、应方向移动,向逆反应方向移动,向体积缩小方向移动,向体积增大方向移动,向吸热方向移动,向放热方向移动,向减弱这种改变的方向移动,反应物浓度减小,反应物浓度增大,体系压强减小,体系压强增大,体系温度减小,体系温度增大,减弱这种改变,规律,改变一个条件,总结改变反应条件时平衡移动的方向,催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,(1)适用范围,适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。,(2)适用条件,改变影响化学平衡的一个外界条件,(3)平衡移动的结果是“减弱”外界

18、条件的影响，而一般不能完全消除外界条件的影响。,勒夏特列原理(平衡移动原理),7、对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平衡移动的是（）,A、加入一种反应物 B、增加体系的压强C、升高温度 D、使用催化剂,C,课堂练习,8、可逆反应2XY Z(g)(正反应为放热反应)达到平衡。升高温度后混合气体的平均相对分子质量减小，则下列情况正确的是（）AX和Y可能都是固体BX和Y一定都是气体CX和Y可能都是气体DX和Y至少有一种为气体,CD,DE,BC,A.正增大、逆减少,B.正、逆均不变,D.平衡向右移动,E.正、逆均增大,C.平衡不发生移动,课堂练习,10、下列不能用勒夏特列原理解释的是()棕红色N

19、O2加压后颜色先变深后变浅 Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 氯水宜保存在低温、避光条件下 SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 打开易拉罐有大量气泡冒出 加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,课堂练习,合成氨条件的选择,问题1：请同学们写出合成氨的化学反应方程式，并说明这个反应有什么特点？,N2+3H2 2NH3,特点：a、可逆反应b、正反应放热c、正反应是气体体积缩小的反应。,问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？,首要：经济效益 与社会效益,基本要求：a、反应快b、原料利用率高c、单位时间内产量高,问题3

20、：请同学们分析下表。分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。,合成氨条件的选择,问题3：请同学们分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。填 表,高 温,高 压,使 用,高 压,低 温,无 影 响,合成氨条件的选择,从反应速度的角度看：温度越高、压强越大，化学反应越快，使用催化剂反应加快，单位时间内生成的产品越多；从化学平衡的角度看：高压低温，平衡时生成物NH3的百含量高。,问题3：请同学们分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。结 论,合成氨条件的选择,问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？,使用催化剂：这样可以大大增大化学反应速率，提高

21、生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度；选择合适的压强：20MPa50MPa，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。,合成氨的适宜条件,合成氨条件的选择,小结:合成氨条件的选择,平衡常数的推导,54.5,54.6,54.45,54.33,根据表中的数据计算出平衡时 的值，并分析其中规律。,c(HI),2,c(H2)c(I2),1、定义：,在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）,2、表达式：,四、化学平衡常数,3、使用平衡常数应注意的

22、几个问题：,(1)在平衡常数表达式中：稀溶液中的水、纯液体、固体物质的浓度视为常数，用“1”表示。,(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关,例如：N2+3H2 2NH3的K1值 与2NH3 N2+3H2的K2值不一样,(3)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。所以在使用时必须指明温度。,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l),K=c(CO2),K=c(CO)/c(CO2)c(H2),K1=1/K2,11、写出下列反应的平衡常数的表达式:,课堂练习,PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),2HI(g)H2(g)+I

23、2(g),Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),K=c(Cl2)c(PCl3)/c(PCl5),K=c(H2)c(I2)/c2(HI),K=c4(H2O)/c4(H2),K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即表示该反应进行的程度越大，反应物转化率也越大；反之，就越不完全，转化率就越小。,4、化学平衡常数的意义：,定量的衡量化学反应进行的程度,概念理解：平衡转化率,用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观，常用平衡转化率来表示反应限度。,反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：,思考：,1、不同条件下进行的某一可逆反应，其平衡常数

24、相同，那么其对应反应物的转化率也相同吗？2、同一温度下进行的不同可逆反应，达到平衡时其反应进行的程度相同，那么它们的平衡常数也相同吗？,K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即表示该反应进行的程度越大，反应物转化率也越大；反之，就越不完全，转化率就越小。,4、化学平衡常数的意义：,定量的衡量化学反应进行的程度,一般当K105或K105时，该反应的正反应或逆反应进行得基本完全。,K值大小虽然能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。,对于不同条件下进行的同一可逆反应而言：K值越大，表示反应进行得越完全；K值越小，表示反应进行得

25、越不完全。,5、化学平衡常数的应用,（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。,一般当K105或K105时，该反应进行得基本完全。,K值大小不能预示反应达到平衡所需要的时间。,QCK，反应向正方向进行,QCK，反应处于平衡状态,QCK，反应向逆方向进行,判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行,对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：,叫该反应的浓度商,5、化学平衡常数的应用,思考：,利用平衡常数，说明对于反应前后气体体积发生变化的平衡体系而言，为什么增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动？对于反应前后气体体积不变的反应而言，为什么

26、改变压强对其平衡移动无影响？,利用可判断反应的热效应,若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应,若升高温度，值减小，则正反应为放热反应,5、化学平衡常数的应用,6、有关化学平衡常数的计算,达到平衡后各物质的浓度变化关系：,（2）生成物：平衡浓度=初始浓度+转化浓度 生成物D:c平(D)=c0(D)+c(D),（3）各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。c(A):c(D)=a:d,（1）反应物：平衡浓度=初始浓度-转化浓度；反应物A:c平(A)=c0(A)-c(A),对于反应:aA+bB cC+dD,12、已知一氧化碳与水蒸气的反应为,在427时的平衡常数是9.4。如果反

27、应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。,13、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：,2SO2+O2 2SO3,已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，试判断，（1）当SO2转化率为50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？,课堂练习,v正 v逆，平衡正向移动v正 v逆，平衡逆向移动v正 v逆，平衡不移动,原因：反应条件改变，引起v正 v逆,结果：速率、各组分浓度与原平衡比较 均发生变化,方向,内容回顾：化学平衡的移

28、动,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。,注：,可逆反应达到平衡状态的途径：,可加入反应物，从正反应方向开始,可加入生成物，从逆反应方向开始,也可从加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始,探究：先完成下面表格,由此你发现什么规律？,各物质的平衡浓度分别相同，各物质的百分含量分别相同，与反应的途径无关。,等效(同)平衡的概念,在相同的条件下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行，在达到化学平衡状态时，同一种组分的百分含量（体积分数，质量分数等）均相同，这样的平衡互称为等效平衡。,若各物质的量和物质的量浓度也相同,则称为等同平衡

29、。,概念的理解：,（1）相同的条件通常指：同T 同V 或同T 同P,（2）相同的平衡状态 通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指体积分数、质量分数等）对应相同，但各组分的物质的量、物质的量浓度可能不同。,在一定的温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状,此时,平衡体系中，SO2、O2、SO3的物质的量分数分别为a%、b%、c%。,科学探索,恒温恒容过程,?,科学探索,恒温恒容过程,?,相当于开始加入1molSO2、0.5molO2和1molSO3,科学探索,恒温恒容过程,相当于开始加0.5mol

30、SO2、0.25molO2和1.5molSO3,科学探索,恒温恒容过程,等效平衡的分类和判断方法,1、定温、定容条件下的等效平衡,判断方法：,若改变起始加入情况，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡加入量相同，则二平衡等效(也等同)。,对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,结果：,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,一边倒,在一定温度下，一个容积固定的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件.,起始充入,a%,a%,a%,1.5mol,0.5mol,例题1、在一个1L的密闭容器中，加入2mo

31、lA和1molB，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。（1）维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L的是（）A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,A、B,例2、在一定的温度下，把2molSO2和1molO2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定的程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a

32、、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a=0、b=0，则c=，(2)若a=0.5，则b=，c=，(3)a、b、c 取值必须满足一般的条件是(用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)，。,2,0.25 1.5,a+c=2 b+c/2=1,定温定容,等效平衡,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,结果：,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,判断方法：,等价转换之后，只要各反应物（或生成物）

33、的物质的量的比与原平衡加入量相同，则二平衡等效。,一边倒,例3、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)xC(气)。达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（）A、1 B、2 C、3 D、4,B C,解析：若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为n（A）：n（B）=2：1，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成A和B生成的量之比总等于2：1，所以x=3成立。此种情况是

34、等效平衡而不等同。若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，1.4molC必须转化为1.4molA和0.7molB，所以x=2成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时量相同,投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,14、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，H2(气)+Br2(气)2HBr(气)，已知加入1mol H2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr(见下表已知项)，在相同条件下，且保持平衡时

35、各组分的百分含量不变，对下列编号（1）（3）的状态，填写表中空白：,2a,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,课堂练习,起始充入,a%,a%,在一定温度下，一个密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，根据下表有关数据分析恒温、恒压下等效平衡建成的条件.,等效平衡,定温定压,等效平衡,恒温恒压,2、定温、定压条件下的等效平衡,结果：,两次平衡时各组分百分量、c 相同，n同比例变化,判断方法：,若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。,A、B、D,例题1、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1mol

36、B，发生下述反应：达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。（2）维持容器的压强和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L（或C的体积分数仍是a%）的是（）A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B,例2、恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为 mol。(2)若开始时放入3mol

37、A和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x=mol.(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是 mol.,1-a,3a,2,6a,15、恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后，生成amolHBr，(见下表“已知”项)。在相同的条件下，改变起始加入情况，填写表中空白：,2a,0 0.5,课堂练习,等效平衡小结,投料换算成相同物质表示时量相同,投料换算成相同物

38、质表示时等比例,投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,两次平衡时各组分百分量、c相同n同比例变化,总结 1、比较两平衡体系中某一个组分的百分含量、浓度、物质的量等是否相等。2、确定等效平衡条件 物质的量相等：等价换算后物质的量相等（定温、定容或定温、定压条件下处理方式相同）物质的量浓度相同：定温、定容条件下：等价换算后物质的量相同（气体体积发生变化或不发生变化的反应都适用）。定温、定压条件下：等价换算后物质的量之比相同（气体体积发生变化或不发生变化的反应都适用）。体积分数相同 定温、定容条件下：如是气体体积发生变化的

39、反应，则等价换算后物质的量相同；如是气体体积不发生变化的反应，则等价换算后物质的量之比相同。定温、定压条件下：等价换算后物质的量之比相同（气体体积发生变化或不发生变化的反应都适用）。,16、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m，若N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示应满足：（1）恒定T、V：1若x=0，y=0，则z=-。2若x=0.75，y=-，z=-。3x、y、z应满足的一般条件是-（2）恒定T、P：1若x=0、y=0，则z。2若x=0.75,则y，z

40、。3x、y、z应满足的一般条件是,0,=2.25mol,0,y=3x，z0,2mol,2.25mol,0.5mol,x+z/2=1,y+3z/2=3,17、某温度下，在一容积可变的容器中，反应：2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B 和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。维持容器的温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下的调整，可是平衡右移的是()A、均减半 B、均加倍 C、均增加1mol D、均减少1mol,C,化学平衡图像问题,图像分类,依据体系中某个物理量与反应进行的时间之间的关系而画出的图像。,依据在不同条件下进行的同一可逆反应达到平衡时，某一物理量在不

41、同平衡体系中的值而画出的图像。,1、依据体系中某个物理量与反应进行的 时间之间的关系而画出的图像,在某条件下，体系中反应物、生成物的物质的量或浓度与时间的关系图,可用于：1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：,A+2B 3C,A的转化率=33.3%B的转化率=66.7%,需要关注：起点、平衡点、变化量,反应aA(g)+bB(g)cC(g)H0 在等容条件下进行。改变其他反应条件，在、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如上图所示：,回答问题：(1）反应的化学方程式中，a:b:c为_;(2）A的平均反应速率vI(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为；(3）B的平衡转化率I(B)、(

42、B)、(B)中最小的是_,其值是；,1:3:2,vI(A)、v(A)、v(A),(B),19%,回答问题：(4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是,采取的措施是;(5）比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低：T2 T3(填“”“”“=”），判断的理由是_。,向正反应方向,从反应体系中移出产物C,此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动,1、依据体系中某个物理量与反应进行的 时间之间的关系而画出的图像,在某条件下，体系正、逆反应速率与时间的 关系图,可用于：已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。(已知反应)判断引起平衡移动的因素。

43、,引起平衡移动的因素是，平衡 将向 方向移动。,增大反应物浓度,正,引起平衡移动的因素是，平衡 将向 方向移动。,减小生成物浓度,正,需要关注：条件发生变化时的起点(突变还是渐变）及平衡点,已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是(升高或降低)，平衡向 反应方向移动，正反应是 热反应。,升高,正,吸,对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是(增大或减小)，平衡向 反应方向移动，m+n(、=)p+q。,增大,逆,对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由

44、。,由于v正、v逆均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是 a.升高温度 b.增大压强。根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。,由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是 a.加入(正)催化剂 b.当m+n=p+q时增大压强。平衡没有移动。,1、依据体系中某个物理量与反应进行的 时间之间的关系而画出的图像,在不同温度或压强，体系中反应物、生成物的物质的量或浓度或

45、转化率或百分含量与时间的关系图,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反应吸热,m+np+q,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反应放热,m+n=p+q,m+np+q,正反应吸热,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),关注：斜线的斜率比较温度高低或压强大小；比较压强或温度对平衡影响时应定一变一。,1、依据体系中某个物理量与反应进行的 时间之间的关系而画出的图像,随着时间的进行，体系中某一物理量与温度或 压强变化的关系图,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反应吸热,正反应吸热,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+

46、qD(g),正反应放热,m+np+q,2、依据同一温度不同压强（同一压强不同温 度）下建立的平衡体系中，某物理量随压 强（温度）变化的关系图,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反应放热 m+np+q,正反应放热m+np+q,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反应吸热m+np+q,正反应吸热m+n=p+q,对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率 B、正反应的速率 C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%,A、D,化学平衡图像问题解题思路,1、看懂图像：一看面：横纵坐标，了解曲线的含意。二看线：是斜线还是水平线及斜线的斜率大 小；曲线的递增性和递减性。三看点：起点、终点、交点。2、联想规律外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。3、作出判断,