《化学平衡》课件
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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_____水中最多能溶解__ ___蔗糖;或表示:_____时,______水中溶解_____蔗糖,溶液达__________.
20 ℃
100g
203.9g
20 ℃
100g
203.9g
饱和
饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？
固体
溶质
溶液中
的溶质
溶解
结晶
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.
注意：可逆反应总是不能进行到底，
得到的总是反应物与生成物的混合物
正反应速率
逆反应速率
相等
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，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态
开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2O CO2＋H2
二、化学平衡状态
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。
强调三点
前提条件：可逆反应
实质：正反应速率=逆反应速率
标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变
1、化学平衡状态的定义
2、化学平衡状态的特征
(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(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)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。
(1)逆：可逆反应；
(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。
即等效平衡,稍后讨论
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
(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
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。
注意!
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+O2 2SO3）
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。
（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。
【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（ ）
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
AC
重要题型：
【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（ ）
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】下列说法可以证明反应N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)已达平衡状态的是( )
AC
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
【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 ( )
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
B C
课堂 练 习
（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 （ ）
(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
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 ：
B
【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( )
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
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
②⑧
影响化学平衡的条件
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。
化学平衡的特征：
逆
等
动
定
变
——可逆反应（或可逆过程）
——V正 =V逆（不同的平衡对应不同的速率）
——动态平衡。达平衡后，正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0）
——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）
——条件改变，平衡发生改变
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
XXXXX
XXXXX
一定时间
化学平衡的移动
XXXXX
XXXXX
【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
滴加3~10滴浓硫酸
滴加10~20滴NaOH
Cr2O72-（橙色）+H2O CrO42-（黄色）+2H+
1、浓度对化学平衡的影响（P27）
溶液橙色加深
溶液黄色加深
实验探究(P27实验2－6)
FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl
(血红色)
A.加少量FeCl3，红色加深；
B.加少量KSCN，红色加深；
(无色)
(黄色)
(无色)
C.加少量KCl固体呢？
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。
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。
Fe3+ + 3OH- ? Fe(OH)3↓
思考——加少量NaOH，溶液颜色有何变化。
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
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
平衡向右移动
平衡向左移动
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
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Ⅰ
平衡状态Ⅱ
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：
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。
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。
1、已知在氨水中存在下列平衡：
NH3 + H2O
NH3XXXXX H2O
NH4+ + OH-
(1)向氨水中加入MgCl2固体，平衡向 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-、NH3XXXXXH2O、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？
①增大水蒸气浓度
②加入更多的碳
③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(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
二、压强对化学平衡的影响：
NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。
实验数据：
解释：
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
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。
先决条件：
结论：
反应体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
对于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。
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
说明:
V（molL-1S-1）
0
t2
V”正 = V”逆
V’逆
V‘正
增大压强
速率-时间关系图：
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b > c+d
压强对化学平衡的影响
aA(g)+bB(g) cC(g)
思考：对于反应
H2O+CO H2+CO2
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？
高温
催化剂
速率-时间关系图：
V’正= V’逆
增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，
V’正= V’逆，平衡不移动。
t2
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] ①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；
②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；
③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]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 ；
②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
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：
>>>>>>内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。<<<<<< KSCN后颜色变深
③氯水宜保存在低温、避光条件下
④SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气
⑤打开易拉罐有大量气泡冒出
⑥加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
课堂练习
⑥
1、某一温度下，在一带有活塞的体积可变的密闭容器中，可逆反应：N2+3H2 2NH3达到平衡，若向活塞施加一定的压力，使容器体积减小，则下列叙述正确的是( ) ；若保持该容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是( )
DE
BC
A.XXXXX正增大、XXXXX逆减少
B.XXXXX正、XXXXX逆均不变
D.平衡向右移动
E.XXXXX正、XXXXX逆均增大
C.平衡不发生移动
【综合练习】
2、对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是( )
A.? 提高反应物的平衡转化率
B.? 以同样程度改变正逆反应的速率
C.? 增大正反应速率，降低逆反应速率
D.? 改变平衡混合物的组成
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