化学平衡状态化学平衡的移动上课用.ppt

第二节第二节 化学平衡状态化学平衡状态 化学平衡的移动化学平衡的移动2024/5/8 周三1全局性掌控全局性掌控2024/5/8 周三2一、可逆反应一、可逆反应1定义定义在在 条件下，既可以向条件下，既可以向 反应方向进行，同时又可以反应方向进行，同时又可以向向 反应方向进行的化学反应反应方向进行的化学反应相同相同正正逆逆2特点特点反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都100%.3表示表示在方程式中用在方程式中用“”表示表示小于小于2024/5/8 周三3二、化学平衡状态二、化学平衡状态平衡的建立平衡的建立(1)反反应刚应刚开始开始时时反反应应物物浓浓度度 ，正反，正反应应速率速率 。生成物生成物浓浓度度为为 ，逆反，逆反应应速率速率为为 。(2)反反应进应进行中行中反反应应物物浓浓度逐度逐渐渐 ，正反，正反应应速率逐速率逐渐渐减慢减慢，生成物，生成物浓浓度逐度逐渐渐 ，逆反，逆反应应速率逐速率逐渐渐 。(3)正反正反应应速率与逆反速率与逆反应应速率速率相等相等，此，此时时反反应应物物浓浓度度 ，生成物生成物浓浓度也度也 。最大最大最快最快00减小减小减慢减慢增大增大不随不随时间时间改改变变而改而改变变不随不随时间时间改改变变而改而改变变2024/5/8 周三41概念概念在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率 时，时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持的状态的状态相等相等恒定恒定2024/5/8 周三52特征特征(1)逆：研究对象必须是逆：研究对象必须是 反应反应(2)动：化学平衡是动：化学平衡是 平衡，即当反应达到平衡时，正反平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应仍都在进行应和逆反应仍都在进行(3)等：等：v(正正)v(逆逆)0.(4)定：反应混合物中，各组分的定：反应混合物中，各组分的 或或 保持一定保持一定(5)变：化学平衡状态是有条件的、相对的、暂时的，改变变：化学平衡状态是有条件的、相对的、暂时的，改变影响平衡的条件，平衡会被影响平衡的条件，平衡会被 ，直至达到新的平衡，直至达到新的平衡可逆可逆动态动态质量质量浓度浓度破坏破坏2024/5/8 周三612 mol SO2和和2 mol O2放在密闭容器中反应，反应放在密闭容器中反应，反应达到平衡时，达到平衡时，O2的物质的量在什么范围？的物质的量在什么范围？提示：提示：1 moln(O2)2 mol2024/5/8 周三7三、化学平衡移三、化学平衡移动动1过过程程2024/5/8 周三82本本质质外界条件的改外界条件的改变变使使 发发生不同程度的生不同程度的变变化，而使化，而使v(正正)v(逆逆)。3化学平衡移化学平衡移动动与反与反应应速率的关系速率的关系(1)v(正正)v(逆逆)：平衡向：平衡向 方向移方向移动动。(2)v(正正)v(逆逆)：平衡：平衡 。(3)v(正正)v(逆逆)：平衡向：平衡向 方向移方向移动动。正、逆反正、逆反应应速率速率正反正反应应逆反逆反应应状状态态,不移不移动动2024/5/8 周三94影响化学平衡移影响化学平衡移动动条件条件(1)浓浓度度其他条件保持不其他条件保持不变时变时，或或 ，平衡，平衡向正反向正反应应方向移方向移动动；增大生成物；增大生成物浓浓度或度或 ，平衡向逆反，平衡向逆反应应方向移方向移动动。(2)压压强强增大增大压压强强，平衡向，平衡向 的方向移的方向移动动。减小减小压压强强，平衡向，平衡向 的方向移的方向移动动。增大反增大反应应物物浓浓度度减小生成物减小生成物浓浓度度气体体气体体积积减小减小气体体气体体积积增大增大减小生成物减小生成物浓浓度度2024/5/8 周三10(3)温度温度其他条件保持不其他条件保持不变时变时，升温，平衡向，升温，平衡向 方向移方向移动动；降温，平衡；降温，平衡向向 方向移方向移动动。(4)催化催化剂剂催化催化剂对剂对化学平衡化学平衡 ，但能，但能 。吸吸热热放放热热无影响无影响缩缩短达到平衡所用的短达到平衡所用的时间时间5勒夏特列原理勒夏特列原理改改变变影响化学平衡的一个条件影响化学平衡的一个条件(如如浓浓度、度、压压强强或温度等或温度等)，平衡就向，平衡就向能能够够的方向移的方向移动动。减弱减弱这这种改种改变变2024/5/8 周三11【自我自我检测检测】在一定条件下，反在一定条件下，反应应xAyBzC达到平衡。达到平衡。(1)若若A、B、C均均为为气体，减气体，减压压后平衡向逆反后平衡向逆反应应方向移方向移动动，则则x、y、z间间的关系是：的关系是：_。(2)已知已知C是气体，且是气体，且xyz，在增大，在增大压压强强时时，若平衡，若平衡发发生移生移动动，则则一定一定向向_(填填“正正”或或“逆逆”)反反应应方向移方向移动动。(3)已知已知B、C是气体，当其他条件不是气体，当其他条件不变时变时，增大，增大A的物的物质质的量，平衡不移的量，平衡不移动动，则则A为为_态态。(4)加加热热后后C的的质质量分数减少，量分数减少，则则正反正反应应是是_(填填“放放热热”或或“吸吸热热”)反反应应。答案：答案：(1)xyz(2)逆逆(3)液液态态或固或固(4)放放热热 2024/5/8 周三122勒夏特列原理勒夏特列原理(1)内容内容如果改变影响平衡的条件之一如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度如浓度、压强或温度)，平衡将向着平衡将向着 的方向移动的方向移动(2)适用适用该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡解平衡等动态平衡这种减弱并不能消除外界条件的变化这种减弱并不能消除外界条件的变化能够减弱这种改变能够减弱这种改变2024/5/8 周三132某一可逆反应，一定条件下达到平衡，若化学反某一可逆反应，一定条件下达到平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？移动，化学反应速率一定改变吗？提示：提示：正、逆反应速率同等倍数改变，平衡不移正、逆反应速率同等倍数改变，平衡不移动，不同等倍数改变，平衡发生移动动，不同等倍数改变，平衡发生移动平衡发生移动，化学反应速率一定改变平衡发生移动，化学反应速率一定改变2024/5/8 周三142024/5/8 周三15答案：答案：B解析：解析：由于反应前后气体的物质的量可变，故压强不变由于反应前后气体的物质的量可变，故压强不变时，反应达到平衡，不论反应达到平衡，还是未达到平时，反应达到平衡，不论反应达到平衡，还是未达到平衡，生成衡，生成n mol CO的同时都会生成的同时都会生成n mol H2，C项错误项错误2024/5/8 周三162024/5/8 周三17解析：解析：A项，若项，若mp，增大压强，平衡不移动，增大压强，平衡不移动B项，项，保持体积不变，通入氦气，平衡不移动保持体积不变，通入氦气，平衡不移动C项，项，Y为固为固体，增加体，增加Y的量平衡不移动的量平衡不移动D项，升高温度，化学平项，升高温度，化学平衡一定发生移动衡一定发生移动答案：答案：C2024/5/8 周三182024/5/8 周三19解析：解析：若平衡不移动，若平衡不移动，B的浓度应为原来的的浓度应为原来的2倍，题倍，题中为中为2.3倍，说明增大压强，平衡正向移动，故倍，说明增大压强，平衡正向移动，故ab.答案：答案：D2024/5/8 周三202024/5/8 周三21类类型型判断依据判断依据平衡状平衡状态态混合物体混合物体系中各成系中各成分的含量分的含量各物各物质质的物的物质质的量或各物的量或各物质质的的物物质质的量分数一定的量分数一定平衡平衡各物各物质质的的质质量或各物量或各物质质的的质质量量分数一定分数一定平衡平衡各气体的体各气体的体积积或体或体积积分数一定分数一定平衡平衡2024/5/8 周三22类类型型判断依据判断依据平衡状平衡状态态正、逆反正、逆反应应速率的速率的关系关系在在单单位位时间时间内消耗了内消耗了m mol A同同时时生成生成m mol A，即，即v(正正)v(逆逆)平衡平衡在在单单位位时间时间内消耗了内消耗了n mol B同同时时生成生成p mol C，则则v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定在在单单位位时间时间内生成内生成n mol B，同，同时时消耗消耗q mol D，因二者，因二者变变化均表示化均表示v(逆逆)，所以，所以v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定2024/5/8 周三232024/5/8 周三24类类型型判断依据判断依据平衡状平衡状态态气体密度气体密度mnpq，恒温恒，恒温恒压时压时，密度，密度保持不保持不变变平衡平衡mnpq时时，密度保持不，密度保持不变变不一定不一定温度温度体系温度一定体系温度一定(其他不其他不变变)平衡平衡颜颜色色反反应应体系内有色物体系内有色物质质的的颜颜色一定色一定平衡平衡2024/5/8 周三25混合气体的密度不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABC D全部全部2024/5/8 周三262024/5/8 周三272024/5/8 周三282024/5/8 周三292024/5/8 周三301分析化学平衡移动的一般思路分析化学平衡移动的一般思路2024/5/8 周三312特殊情况特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时，由于其体物质时，由于其“浓度浓度”是恒定的，不随其量的增减而变是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没有影响化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没有影响(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应的速率的影响程度是相同的，故平的变化对正、逆反应的速率的影响程度是相同的，故平衡不移动衡不移动2024/5/8 周三322024/5/8 周三332024/5/8 周三34例例2(2010重庆高考重庆高考)COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：，当反应达到平衡时，下列措施：升温升温恒恒容通入惰性气体容通入惰性气体增加增加CO浓度浓度减压减压加催化加催化剂剂恒压通入惰性气体，能提高恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是转化率的是()ABC D2024/5/8 周三35(1)正反应速率增大，平衡不一定向正反应方向移动，只有正反应速率增大，平衡不一定向正反应方向移动，只有v正正v逆逆时，平衡才向正反应方向移动时，平衡才向正反应方向移动(2)增大一种反应物的浓度时，其他反应物的转化率提高，增大一种反应物的浓度时，其他反应物的转化率提高，但该反应物的转化率降低但该反应物的转化率降低2024/5/8 周三36XYAB的量的量B的的转转化率化率BC的量的量A的体的体积积分数分数C压压强强A的的转转化率化率D温度温度混合气体平均摩混合气体平均摩尔尔质质量量2024/5/8 周三37(2)化学平衡移化学平衡移动动与与转转化率化率反应实例条件变化与平衡移动方向达到新的平衡后转化率变化2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H0增大O2浓度，平衡正向移动SO2的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度，平衡逆向移动从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡逆向移动SO2、O2的转化率都减小增大压强，平衡正向移动SO2、O2的转化率都增大2024/5/8 周三38反应实例条件变化与平衡移动方向达到新的平衡后转化率变化2NO2(g)N2O4(g)体积不变时，充入NO2气体，平衡正向移动NO2的转化率增大体积不变时，充入N2O4气体，平衡逆向移动NO2的转化率减小2024/5/8 周三39反应实例条件变化与平衡移动方向达到新的平衡后转化率变化2HI(g)H2(g)I2(g)增大H2的浓度，平衡逆向移动H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度，平衡正向移动HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变2024/5/8 周三402024/5/8 周三41(2)c(或百分含量或百分含量)t图象图象2024/5/8 周三42(3)c(或百分含量或百分含量)p(T)图象图象2024/5/8 周三43(4)其他图象其他图象2024/5/8 周三442解题思路解题思路2024/5/8 周三45根据以上规律判断，下列结论正确的是根据以上规律判断，下列结论正确的是 ()A反应反应：H0，p2p1B反应反应：H0，T1T2C反应反应：H0，T2T1或或H0，T2T1D反应反应：H0，T2T12024/5/8 周三46解答化学平衡图象题的技巧解答化学平衡图象题的技巧(1)先拐先平：先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该先拐先平：先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高，压强大，浓度大反应的温度高，压强大，浓度大(2)定一议二：图象中有三个变量时，先固定一个量，再定一议二：图象中有三个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系讨论另外两个量的关系2024/5/8 周三47等效平衡2024/5/8 周三481含义含义在一定条件下在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应，对同一可逆反应体系，体系，起始起始时加入物质的物质的量时加入物质的物质的量不同不同，而达到化学平，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量衡时，同种物质的百分含量相同相同2分析方法分析方法按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为化按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为化学方程式同一边的物质，通过对比两种情况下对应组分学方程式同一边的物质，通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效(即即“一边倒一边倒”)2024/5/8 周三492024/5/8 周三502024/5/8 周三512024/5/8 周三52(3)恒温条件下恒温条件下体积不变体积不变的反应的反应判断方法：判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要只要极值等比极值等比即即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响实例实例例如：例如：H2(g)I2(g)2HI(g)1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol2024/5/8 周三532024/5/8 周三54解析解析达到相同的平衡状态要求条件达到相同的平衡状态要求条件(如温度、压强、容如温度、压强、容器的体积器的体积)相同，各组分的用量相同或相对应无论可逆相同，各组分的用量相同或相对应无论可逆反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从正、逆两反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从正、逆两反应方向同时开始，达到平衡时，体系中各物质浓度与原反应方向同时开始，达到平衡时，体系中各物质浓度与原平衡状态相同该题的信息是从正反应开始，平衡状态相同该题的信息是从正反应开始，2 mol A和和1 mol B发生反应达到平衡时，发生反应达到平衡时，C的浓度为的浓度为W molL1，那么，那么从逆反应开始时，按方程式中的化学计量数可知应是从逆反应开始时，按方程式中的化学计量数可知应是3 mol C和和1 mol D，才相对应再分析，才相对应再分析D,1.5 mol C0.5 mol D相当于相当于1 mol A0.5 mol B，再加上，再加上1 mol A0.5 mol B，即，即D相当于相当于2 mol A1 mol B.答案答案CD2024/5/8 周三552024/5/8 周三56解析解析本题考查化学平衡移动、等效平衡在相同条件本题考查化学平衡移动、等效平衡在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡选项下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡选项A，甲、乙，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，二者等效，HI浓度相等选项浓度相等选项B，加入稀有气体时，平衡，加入稀有气体时，平衡不移动，二者不移动，二者HI浓度相等选项浓度相等选项C，甲降低温度平衡向着，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时，正反应方向移动，达平衡时，HI浓度增大，而乙中浓度增大，而乙中HI浓浓度不变，符合题意选项度不变，符合题意选项D，对平衡的影响是等同的，达，对平衡的影响是等同的，达平衡时，平衡时，HI浓度相等浓度相等答案答案C2024/5/8 周三572024/5/8 周三58