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高中人教版 (新课标)第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡教学ppt课件
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这是一份高中人教版 (新课标)第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了过程分析，逐渐减小，逐渐增大，化学平衡，⑴反应条件，化学平衡的性质，条件不变是基础，⑵研究对象，可逆反应是前提，⑶本质等内容，欢迎下载使用。
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。
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？
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
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。
蔗糖晶体 蔗糖溶液
①开始时，v溶解 —————，v结晶＝———
②然后， v溶解 —————，v结晶 ——————
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。
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 ml CO和0.01 ml H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。
1、反应刚开始时： 反应物浓度————，正反应速率———— ，生成物浓度为————，逆反应速率为——。
2、反应过程中：反应物浓度———————，正反应速率——————— ，生成物浓度——————，逆反应速率————
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 ——
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
温度、压强、浓度等不变
可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态
v正＝ v逆即同一物质消耗速率与生成速率相等
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
逆、动、等、定、变、同
研究的对象是可逆反应。
化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。
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。
化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，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。
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
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) pC(g)为例，达到平衡的标志为：
A的消耗速率与A的生成速率—————A的消耗速率与C的———速率之比等于———B的生成速率与C的———速率之比等于———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) 2AB(g)达到平衡的标志是A、单位时间内生成n ml A2同时生成n mlAB B、单位时间内生成2n ml AB 同时生成n ml B2 C、单位时间内生成n ml A2 同时生成n ml B2 D、单位时间内生成n ml A2 同时消耗n ml B2
例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 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。
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、密度不随时间改变而————，（适用于—————————————）
③各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变
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
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
⑷在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：
例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1mlX气体和2mlY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1:2:2D、单位时间消耗0.1mlX的同时生成0.2mlZ
【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 mlA,同时生3n mlBC. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2
【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（ ） 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
【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 ( )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,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 mlA,同时生成3a mlB 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 B.②⑤⑦ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑦
( A )
第二章 化学反应速率和化学平衡
实验中学 高二化学备课组
第三节 化学平衡（第二课时）
思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？
一定条件下的化学平衡v正＝ v逆，反应混合物中各组分的含量恒定
反应速率改变，且变化量不同
非平衡状态平衡被破坏 v正≠ v逆，反应混合物中各组分的含量不断变化
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
总结：化学平衡的研究对象是——————，化学平衡是有条件限制的————平衡，只有在————————时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被————，反应混合物里各组分的含量不断—— — ——，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— ———
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：
⑵若外界条件变化引起v正＜ v逆：
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
二、影响化学平衡的条件
1、浓度对化学平衡的影响
【实验2－5】 【实验2－6】
结论：增大任何一种反应物浓度使化学平衡向———反应方向移动
浓度变化对反应速率的影响
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————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————反应方向移动。
思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？
结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响v正和 v逆，化学平衡不移动
强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动
2、压强对化学平衡的影响
讨论：压强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：压强增大， v正和 v逆同时增大，压强减小，v正和 v逆同时减小。
问题：压强的变化如何改变不同反应的 v正和 v逆的倍数？
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系
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？
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。
例、在反应I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大压强
讨论：压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？
结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动
强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率——————，化学平衡——————。
讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭反应体系中，充入He气体：⑴容积不变时，反应物质浓度—————，反应速率————，化学平衡——————；⑵气体压强不变时，容器的体积________，各气体的浓度_____， 反应速率—————，化学平衡向—————— 方向移动
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？
2NO2 N2O4 △H＜0
实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，——————————，平衡向—————— 方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，————————————，平衡向—————— 方向移动
升高温度化学平衡向—————————移动，
降低温度化学平衡向—————————移动，
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。
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。
讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H＜0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：
①若N2的平衡浓度为a ml/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b ml/L后平衡向——————方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c ml/L，则a、b、c的大小为———————；②若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为——————————；③若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为——————————。
P1 ＜ P3＜ P2
T1 ＜ T3＜ T2
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。
1.已建立化学平衡的某可逆反应，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、 ① ② B、② ⑤ C、 ③ ⑤ D、 ④ ⑥
2.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0.1ml/L增大到0.19ml/L, 下列判断正确的是: A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应2A（g） 2B+C(△H>0)，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ）A、B和C可能都是液体B、B和C肯定都是气体C、B和C可能都是固体D、若C为固体，则B一定是气体
第三节 化学平衡（第三课时）
化学平衡常数： 是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积所得的比值。它是个常数，用K表示，例如：
mA + nB pC + qD
化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
1.使用化学平衡常数应注意的问题： （1）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。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。
2.化学平衡常数的应用。 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：
Qc ,叫做该反应的溶液商。
Qc 〈 K，反应向正反应方向进行Qc = K，反应处于平衡状态Qc > K，反应向逆方向进行
3.利用K可判断反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
四、有关化学平衡的计算：
起始量、变化量、平衡量的计算关系
⑴、物质浓度的变化关系：
①、反应物：平衡浓度＝ ————————————————
②、生成物：平衡浓度＝ ————————————————
③、各物质的变化浓度之比＝ ————————————————
⑵、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率
①、 ∵2 : x ＝ 2 : (0.1×5×4)
解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量
x – y = 1.62
x +y = 4.50
x = 3.06 ml
y = 1.44 ml
故：C N2O5 = (4 – 3.06) ml / 1L=0.94 ml/L
C N2O = 1.44 ml / 1L=1.44 ml/L
平衡移动与反应物的转化率间的关系
思考：化学平衡是暂时的，一旦外界条件改变，原有的固定的各种数量关系皆会因平衡的移动而发生改变，平衡移动时反应物的转化率如何变化 ？
这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。
一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。
PS：1、这里的压强改变方式指容积的变化。若为加压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积缩小的反应；若为减压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积增大的反应。
2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系的总压增大，但平衡不移动，反应物转化率不变。因加入无关气体后，由于体积不变，所以平衡体系中有关物质的浓度没有变，因而不影响原平衡。
解析：由于体积减小一半，则体系压强为原来的两倍，若平衡不移动，则A、B、C、的的浓度应为原来的两倍，今B和C的浓度均是原来的2.2倍，故平衡应正向移动。而加压平衡向气体体积减小方向移动，所以ｍ>2ｎ故答案为A、D。
练习：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0.1ml/L增大到0.19ml/L, 下列判断正确的是: （ ） A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
二：由于温度改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。
PS：当温度升高，平衡正向移动，则正反应是一吸热的反应；若为降温，平衡正向移动，则正反应是一放热的反应；无论哪种情况，由于反应物的初始量未变，将会有更多的反应物转化为生成物。
例2：（99上海）可逆反应：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 （ ）A、 B和C可能都是固体 B 、B和C一定都是气体C、若C 为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体
解析：此题虽然没有直接问A的转化率。当温度升高，气体的相对分子质量变小，而正反应是吸热反应，所以平衡正向移动，由于没有改变A的初始量，则A的转化率必然提高。气体平均相对分子质量=m/n，若B和C都是固体，则气体只有A，其相对分子质量不变；若B和C都是气体，则m不变，而n变大，气体的相对分子质量变小；若C 为固体，则B一定是气体，这时气体的n不变，而m变小，气体的相对分子质量变小，正确答案为CD。
例4：将装有1mlNH3的密闭容器加热，部分NH3分解后达到平衡，此混合气体中NH3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的是2 ml NH3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ ）Ａ、ｘ＞ｙ Ｂ、ｘ＜ｙ Ｃ、ｘ=ｙ Ｄ、ｘ≥ｙ
解析：可先将后一种看做是两倍体积的容器中于同温下建立平衡，此时两平衡等效，再将后者体积缩小为前者一样大，即加压，平衡向气体体积缩小方向移动，即逆向移动。所以后者氨的转化率变小，故答案为A。
第三节 化学平衡（第四课时）
⑴定义： 化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量“相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为“等效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。
无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量“相当”，则为等效平衡，推算式为：某反应物的物质的量(ml)+变成生成物而消耗的该反应物的物质的量(ml)＝原来该反应物的物质的量(ml)
⑵等效平衡的解法 — 极值转换法
①恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量相同）则为等效平衡
例1、在一定温度下，将2ml N2和6ml H2充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 ⑴、若a=0，b=0，则c=——— ⑵、若a=1， c =2，则 b =———— ⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c ————————、 ————————
例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入2mlA和1mlB，发生 2A(g)＋B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为w ml/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为 w ml/L的是：A.4mlA+2mlB B.1mlA+0.5mlB+1.5mlC++1mlD+1mlB D.3mlC+1mlD
②恒温、恒容时，反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与起始状态相等，则二平衡等效。
③恒温、恒压时，改变起始加入量，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同，则二平衡等效。
例3、温度压强不变时，将1mlN2和4mlH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后生成a ml的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表：
1.在一定温度下，把1 ml CO和2 ml H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（ ）A.1mlCO２ 、2mlH２ B. 0.2mlCO２ 、0.2mlH２ 、 0.8mlCO 、 ２、1mlH2OD.1mlCO２ 、1mlH２ 、1mlH2O
2. （98全国）体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率( )A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法判断
3.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4ml、2ml和4ml。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )A．均减半 B．均加倍 C．均增加1ml D．均减少1ml
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。
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？
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
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。
蔗糖晶体 蔗糖溶液
①开始时，v溶解 —————，v结晶＝———
②然后， v溶解 —————，v结晶 ——————
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。
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 ml CO和0.01 ml H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。
1、反应刚开始时： 反应物浓度————，正反应速率———— ，生成物浓度为————，逆反应速率为——。
2、反应过程中：反应物浓度———————，正反应速率——————— ，生成物浓度——————，逆反应速率————
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 ——
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
温度、压强、浓度等不变
可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态
v正＝ v逆即同一物质消耗速率与生成速率相等
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
逆、动、等、定、变、同
研究的对象是可逆反应。
化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。
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。
化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，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。
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
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) pC(g)为例，达到平衡的标志为：
A的消耗速率与A的生成速率—————A的消耗速率与C的———速率之比等于———B的生成速率与C的———速率之比等于———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) 2AB(g)达到平衡的标志是A、单位时间内生成n ml A2同时生成n mlAB B、单位时间内生成2n ml AB 同时生成n ml B2 C、单位时间内生成n ml A2 同时生成n ml B2 D、单位时间内生成n ml A2 同时消耗n ml B2
例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 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。
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、密度不随时间改变而————，（适用于—————————————）
③各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变
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
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
⑷在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：
例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1mlX气体和2mlY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1:2:2D、单位时间消耗0.1mlX的同时生成0.2mlZ
【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 mlA,同时生3n mlBC. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2
【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（ ） 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
【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 ( )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,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 mlA,同时生成3a mlB 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 B.②⑤⑦ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑦
( A )
第二章 化学反应速率和化学平衡
实验中学 高二化学备课组
第三节 化学平衡（第二课时）
思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？
一定条件下的化学平衡v正＝ v逆，反应混合物中各组分的含量恒定
反应速率改变，且变化量不同
非平衡状态平衡被破坏 v正≠ v逆，反应混合物中各组分的含量不断变化
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
总结：化学平衡的研究对象是——————，化学平衡是有条件限制的————平衡，只有在————————时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被————，反应混合物里各组分的含量不断—— — ——，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— ———
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：
⑵若外界条件变化引起v正＜ v逆：
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
二、影响化学平衡的条件
1、浓度对化学平衡的影响
【实验2－5】 【实验2－6】
结论：增大任何一种反应物浓度使化学平衡向———反应方向移动
浓度变化对反应速率的影响
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————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————反应方向移动。
思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？
结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响v正和 v逆，化学平衡不移动
强调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动
2、压强对化学平衡的影响
讨论：压强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：压强增大， v正和 v逆同时增大，压强减小，v正和 v逆同时减小。
问题：压强的变化如何改变不同反应的 v正和 v逆的倍数？
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系
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？
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。
例、在反应I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大压强
讨论：压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？
结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动
强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率——————，化学平衡——————。
讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭反应体系中，充入He气体：⑴容积不变时，反应物质浓度—————，反应速率————，化学平衡——————；⑵气体压强不变时，容器的体积________，各气体的浓度_____， 反应速率—————，化学平衡向—————— 方向移动
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？
2NO2 N2O4 △H＜0
实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，——————————，平衡向—————— 方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，————————————，平衡向—————— 方向移动
升高温度化学平衡向—————————移动，
降低温度化学平衡向—————————移动，
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。
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。
讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H＜0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：
①若N2的平衡浓度为a ml/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b ml/L后平衡向——————方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c ml/L，则a、b、c的大小为———————；②若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为——————————；③若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为——————————。
P1 ＜ P3＜ P2
T1 ＜ T3＜ T2
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。
1.已建立化学平衡的某可逆反应，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、 ① ② B、② ⑤ C、 ③ ⑤ D、 ④ ⑥
2.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0.1ml/L增大到0.19ml/L, 下列判断正确的是: A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应2A（g） 2B+C(△H>0)，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ）A、B和C可能都是液体B、B和C肯定都是气体C、B和C可能都是固体D、若C为固体，则B一定是气体
第三节 化学平衡（第三课时）
化学平衡常数： 是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积所得的比值。它是个常数，用K表示，例如：
mA + nB pC + qD
化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
1.使用化学平衡常数应注意的问题： （1）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。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。
2.化学平衡常数的应用。 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：
Qc ,叫做该反应的溶液商。
Qc 〈 K，反应向正反应方向进行Qc = K，反应处于平衡状态Qc > K，反应向逆方向进行
3.利用K可判断反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
四、有关化学平衡的计算：
起始量、变化量、平衡量的计算关系
⑴、物质浓度的变化关系：
①、反应物：平衡浓度＝ ————————————————
②、生成物：平衡浓度＝ ————————————————
③、各物质的变化浓度之比＝ ————————————————
⑵、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率
①、 ∵2 : x ＝ 2 : (0.1×5×4)
解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量
x – y = 1.62
x +y = 4.50
x = 3.06 ml
y = 1.44 ml
故：C N2O5 = (4 – 3.06) ml / 1L=0.94 ml/L
C N2O = 1.44 ml / 1L=1.44 ml/L
平衡移动与反应物的转化率间的关系
思考：化学平衡是暂时的，一旦外界条件改变，原有的固定的各种数量关系皆会因平衡的移动而发生改变，平衡移动时反应物的转化率如何变化 ？
这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。
一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。
PS：1、这里的压强改变方式指容积的变化。若为加压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积缩小的反应；若为减压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积增大的反应。
2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系的总压增大，但平衡不移动，反应物转化率不变。因加入无关气体后，由于体积不变，所以平衡体系中有关物质的浓度没有变，因而不影响原平衡。
解析：由于体积减小一半，则体系压强为原来的两倍，若平衡不移动，则A、B、C、的的浓度应为原来的两倍，今B和C的浓度均是原来的2.2倍，故平衡应正向移动。而加压平衡向气体体积减小方向移动，所以ｍ>2ｎ故答案为A、D。
练习：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0.1ml/L增大到0.19ml/L, 下列判断正确的是: （ ） A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
二：由于温度改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。
PS：当温度升高，平衡正向移动，则正反应是一吸热的反应；若为降温，平衡正向移动，则正反应是一放热的反应；无论哪种情况，由于反应物的初始量未变，将会有更多的反应物转化为生成物。
例2：（99上海）可逆反应：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 （ ）A、 B和C可能都是固体 B 、B和C一定都是气体C、若C 为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体
解析：此题虽然没有直接问A的转化率。当温度升高，气体的相对分子质量变小，而正反应是吸热反应，所以平衡正向移动，由于没有改变A的初始量，则A的转化率必然提高。气体平均相对分子质量=m/n，若B和C都是固体，则气体只有A，其相对分子质量不变；若B和C都是气体，则m不变，而n变大，气体的相对分子质量变小；若C 为固体，则B一定是气体，这时气体的n不变，而m变小，气体的相对分子质量变小，正确答案为CD。
例4：将装有1mlNH3的密闭容器加热，部分NH3分解后达到平衡，此混合气体中NH3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的是2 ml NH3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ ）Ａ、ｘ＞ｙ Ｂ、ｘ＜ｙ Ｃ、ｘ=ｙ Ｄ、ｘ≥ｙ
解析：可先将后一种看做是两倍体积的容器中于同温下建立平衡，此时两平衡等效，再将后者体积缩小为前者一样大，即加压，平衡向气体体积缩小方向移动，即逆向移动。所以后者氨的转化率变小，故答案为A。
第三节 化学平衡（第四课时）
⑴定义： 化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应在相同状况下，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，只要初始时有关物质的量“相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为“等效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。
无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较，若物质的量“相当”，则为等效平衡，推算式为：某反应物的物质的量(ml)+变成生成物而消耗的该反应物的物质的量(ml)＝原来该反应物的物质的量(ml)
⑵等效平衡的解法 — 极值转换法
①恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量相同）则为等效平衡
例1、在一定温度下，将2ml N2和6ml H2充入固定容积的密闭容器中，发生 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 ⑴、若a=0，b=0，则c=——— ⑵、若a=1， c =2，则 b =———— ⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含a和c，一个只含b和c ————————、 ————————
例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入2mlA和1mlB，发生 2A(g)＋B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为w ml/L。若保持温度容积不变，改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为 w ml/L的是：A.4mlA+2mlB B.1mlA+0.5mlB+1.5mlC++1mlD+1mlB D.3mlC+1mlD
②恒温、恒容时，反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与起始状态相等，则二平衡等效。
③恒温、恒压时，改变起始加入量，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同，则二平衡等效。
例3、温度压强不变时，将1mlN2和4mlH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后生成a ml的NH3，在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表：
1.在一定温度下，把1 ml CO和2 ml H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（ ）A.1mlCO２ 、2mlH２ B. 0.2mlCO２ 、0.2mlH２ 、 0.8mlCO 、 ２、1mlH2OD.1mlCO２ 、1mlH２ 、1mlH2O
2. （98全国）体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率( )A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法判断
3.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4ml、2ml和4ml。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )A．均减半 B．均加倍 C．均增加1ml D．均减少1ml
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