1、化学平衡,Chemical Equilibrium,知识结构：,化学反应 （一）化学反应速率(化学动力学)1、表示方法 计算2、影响化学反应速率的因素 （二）化学平衡（化学热力学）1、化学平衡状态2、影响化学平衡的因素（浓度、温度、压强 等）3、平衡移动原理 应用：合成氨工业适宜条件的选择,化学反应速率,1、意义：用来衡量化学反应进行的快慢程度。 2、表示：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。公式：A=CA/t 3、特点： （1）同一反应可选用不同物质表示速率，数值可能不同 （2）一般用气体或溶液中的溶质来表示速率，不用固、液体 4、掌握简单计算,化学反应速率的分类,重难点辨析：,化
2、学反应速率概念及相关计算：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 基本关系：对于反应nA+mB pC+qD，当用不同物质表示速率时，有如下关系：VA:VB:VC:VD=n:m:p:q(注：比较不同条件下的反应快慢问题时，一般将不同物质表示的反应速率按计量数比换算，化为同一物质后再进行比较),影响化学反应速率的条件,（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。（2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。【还有像反应颗粒（固体）的大小、
3、光、波等对化学反应速率也有影响】,化学平衡状态,1、化学平衡状态的建立2、化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。由于正=逆 ，可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变，所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变，这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。,化学平衡状态的特征,化学平衡状态的判断,化学平衡的移动,1、 勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强
4、或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。,2、平衡移动就是一个“平衡状态不平衡状态新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：,平衡移动与转化率的变化,不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：,典型题析,例1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和4mol。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
5、倍 （C）均增加1mol （D）均减小1mol,解析由于是在容积可变的容器中，所以在“均减半”或“均加培”时，相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动。同样由于容积可变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，平衡向右移动；“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大，B物质的浓度减小，平衡向左移动。答案选C。,例2 可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）A3V正（N2）V正（H2） BV正（N2）V逆（NH3）C2V正（H2）3V逆（NH3） DV正（N2）3V逆（
6、H2）,对于可逆反应“N23H22NH3”，正反应速率可以用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示，逆反应速率也可用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示。对于同一反应、同一时刻的正反应速率（或逆反应速率），用不同物质的浓度变化来表示时，其大小关系跟化学计量数有关，即有： V正(N2):V正(H2):V正(NH3)=1:3:2 或 V逆(N2) : V逆(H2):V逆(NH3)=1:3:2 。 所以，当2V正(H2)3V逆(NH3)时，处于化学平衡状态。答案选C,例3（多选）在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g) 2C(g)；H0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某
7、一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：,下列判断一定错误的是（ ）A图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高,【分析】催化剂不能使化学平衡发生移动，所以平衡时浓度、转化率等都不会因加入催化剂而改变。图I中甲、乙两条件下达到平衡时C的浓度不同，说明不是同一平衡状态，所以这种情况肯定不是催化剂造成的。催化剂可以改变反应速率，能改变达到化学平衡的时间，所以图所表示的可能是不同催化剂造成的，而且甲情况下达到平衡的时间短，
8、催化效率高。对于题给反应，增大压强或降低温度平衡都要向正反应方向移动，所以图中两条曲线若表示不同压强条件下所发生的反应，甲条件下压强较低。图中两条曲线若表示不同温度下所发生的反应，甲条件下温度较高。答案：AB,练习：,1反应： A（气）+3B（气）2C（气）+Q达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是（ ）（A）正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动（B）正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动（C）正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动（D）正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动,2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 （ ）A由H2
9、、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B黄绿色的氯水光照后颜色变浅C使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率D在含有Fe（SCN）2的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去,3、将8mol H2和2molN2充入2L密闭容器中，在一定条件下进行合成氨反应，4min后反应达到平衡，测得容器中还有5.6molH2。下列计算结果错误的是（ ）（A）V（H2）=0.3 molL-1min-1 （B）H2的转化率为25%（C）NH3的物质的量浓度为0.8molL-1 （D）NH3的体积分数为19.05%,4、某化学反应2A BD在四种不同条件下进行，B、D起始浓度的起始浓度都为零，反应物A
10、的浓度（molL-1）随反应时间（min）的变化情况如下表：,根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 _molL-1min-1 （2）在实验2，A的初始浓度C2_molL-1，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_。 （3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填、）,且C3 _ 1.0 molL-1（填、）。 （4）比较实验4和实验1，可推测该反应是_反应（选填吸热、放热）。理由是_。,（1）0.013。（2）1.0 催化剂。（3） 。（4）吸热；因温度升高时，平衡向右移动。 【解析】比较实验1、2、3，
11、都是相同的温度下进行，实验2中前10s内浓度变化最大，可能隐含着加入催化剂等影响反应速率很明显的条件变化。比较实验1、4可得，反应温度越高，平衡时A的浓度越小，所以题给反应的正反应方向是吸热反应。,5、537、1.01105Pa 时，往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、 1mol O2，此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为0.91。,试回答下列问题：（1）工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是： _。（2）保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2m
12、ol SO3并加入固体催化剂。则平衡时，SO2的体积分数是_，容器的体积为_ L。（3）温度仍保持537，容器体积保持200L不变（恒容）。充入a molSO2、b molO2，并加入固体催化剂，反应达平衡时，SO3的体积分数仍为0.91，体系压强为1.01105Pa。若a:b=2:1，则a= _。,【答案】 （1）常压下，三氧化硫的含量已达到91%，从降低成本考虑，没有必要再加压。 （2）6%，137.5L。（3）2.9。【解析】加入2molSO3跟加入2molSO2、1molO2相当，在其它条件相同时可以达到相同的平衡状态。所以平衡时二氧化硫的体积分数是6%、氧气的体积分数为3%。设平衡时SO3的物质的量为xmol，则有 x/(3-x/2)=0.91，可求得x=1.88，平衡时气体的总的物质的量为2.062mol，所以平衡时气体的总体积为V=2.062200/3=137.5L。第3问中，体积始终保持200L，达到平衡时的体积也是200L，则加入二氧化硫的物质的量为2002/137.5=2.9mol。,可用下侧示意图象表示的是 ( ),THE END ,THANK YOU!,
