1、第三节 化学平衡第1课时化学平衡状态学习目标1知道什么是可逆反应。2知道化学平衡状态的概念和特征。3会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。基础知识一、可逆反应1概念在一定条件下，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。如：N23H2高温、高压催化剂2NH3。2特点(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。二、化学平衡状态1化学平衡的建立过程在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01molCO和0.01mol H
2、2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变反应刚开始时：反应物浓度_，正反应速率_生成物浓度为_，逆反应速率为_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_一定时间后，必然出现_t1时刻后， v正 v逆 即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等，反应物和生物的浓度不再发生变化 化学平衡2含义在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。3特征逆：可逆反应等：v正v逆定：物质恒定动：动态平衡，反应没停止变：条件变，平衡移动4、重要标志（平衡状态的判断依据）：（1）“V正=V逆”（ 微观标志）：（2）各
3、组分的质量和浓度保持不变（宏观标志）：延伸：各组分的百分含量（质量分数、体积分数、物质的量分数）保持不变。各组分的质量比（物质的量之比、体积比、分子数之比）保持不变，但不一定等于化学计量数之比。各组分的转化率（产率）保持不变。v正、v逆保持不变。对隔热体系而言，温度保持不变。若某组分有颜色，反应混合物的颜色保持不变。小结：只要在反应进行过程中能发生改变的某个量不再改变，则反应一定达到平衡状态。例1、下列说法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的标志是 。单位时间内生成n mol H2同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂HI的物质的量分数与I2相等正:
4、逆=1:1HI、H2、I2的浓度之比为2:1:1T、V一定，某一生成物浓度不再变化T、V一定，容器内压强不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再改变T、V一定混合气体的密度不再变化T、P一定，混合气体的密度不再变化T、P一定，容器的容积不再变化T、V一定，混合气体的颜色不再变化讨论：上述的说法中，能证明2NO2N2O4达到平衡状态的是 。课堂训练1在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1BX2为0
5、.2 molL1CY2为0.4 molL1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1答案A2在一定温度下，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 mol的A2，同时生成n mol的ABB容器内的总压强不随时间的变化而变化C单位时间内生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2D单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol的B2答案C3能够说明一个可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是()A1 mol HH键断裂的同时有1 mol HI键形成B1 mol HH键断裂的同时有2 mol HI键形成C1 mol II键断裂的同
6、时有2 mol HI键形成D1 mol HH键断裂的同时有1 mol II键形成答案D4可逆反应2HI(g)H2(g)I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()A容器内压强不随时间变化而变化B混合气体总分子数不随时间变化而变化C混合气体的颜色不再改变Dc(H2)与c(I2)保持相等答案C5在一定条件下，反应：2NOO2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是()A混合气体的总分子数不再变化B混合气体的颜色不再变化C容器的总压强不再变化D混合气体的总质量不再变化答案D6在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A反应
7、开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变答案B7在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于()A只存在于氧气中 B只存在于SO3中C只存在于SO2和SO3中 DSO2、SO3、O2中都存在答案D83 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N23H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()A2 mol NH3 B0.5 mol NH3C0.9 mol N2 DH2和NH
8、3物质的量相等答案A9在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态的是()A混合气体的密度 B混合气体的总物质的量C混合气体的压强 D混合气体的总体积答案A第2课时影响化学平衡的条件学习目标1.知道浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡状态将会被打破。2.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的理论解释。3.理解勒夏特列原理。基础知识一、化学平衡的移动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
9、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、化学平衡移动的性质：、若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向_方向移动、若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向_方向移动、若外界条件变化引起v正 v逆：旧平衡未被破坏，平衡_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：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。浓度对化学平衡的影响（结合实验和v
10、 t图象加以认识）增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 减小反应物浓度【注意】增加固体或纯液体的量，一般不会引起它们的浓度的变化，则化学速率不会发生变化，平衡也就不发生移动。2、压强对化学平衡的影响规律：增大压强，化学平衡向_移动；减小压强，化学平衡向_移动；体积相等的气体反应，压强改变，化学平衡_。压强对化学平衡的影响（结合v t图象加以认识）【注意】（1）上述规律使用的先决条件： 反应体系中必须有气体，反应前后气体物质的量发生了变化。（2）浓度和压强对化学平衡移动影响的联系和区别：浓度的改变：只改变了反应物或生成物中的一种物质的浓度。压强的改变：是通过改变容器体积，从而同等程度改
11、变所有气体反应物或气体生成物的浓度（3）“惰性气体”对化学平衡的影响 恒容下，向气体平衡体系中加“惰性气体”此时不引起各反应物浓度的变化，则v正、v逆不变且仍相等，故平衡不移动 恒压下，向气体平衡体系中加“惰性气体”，各组分气体的浓度均同等程度变小，此时可等效为压强减小对平衡移动的影响来分析，若反应为气体体积变化的反应，则平衡移动，反之，则不移动。3、温度对化学平衡的影响 实验2-7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_ 方向移动结论：升高温度化学平衡向_移动，降低温度化学平衡向_移动，温度对化学平衡的影响（结合实验和v t图象加
12、以认识）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_这种改变的方向移动例:反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)（正反应为放热反应）达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空： 若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向_方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为_； 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_； 若平衡
13、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_。5、催化剂对化学平衡的影响催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物含量；但可以改变达到平衡的时间课堂练习1.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0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: ( )A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c 2.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
14、正确的是 ( ) 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A (B) (C) (D) 第3课时化学平衡常数与化学平衡计算学习目标1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断。3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。基础知识一化学平衡常数化学平衡常数：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幂之积除以各反应物浓度的幂之积所得的比值。它是个常数，用K表示，例如：mA(g)+n
15、B(g) pC(g)+qD(g) K= 1.使用化学平衡常数应注意的问题：（1）化学平衡常数只与_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.（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应_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_，反应物的浓度_，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
16、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 =C（C） pC（D） qC（A） mC（B） nQc ,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_反应；若升高温度，K值减小，则正反应为_反应。二、有关化学平衡的计算：(三段式)例1将6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中，
17、发生下列反应：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/Lmin，计算：、x的值；、平衡时B的转化率；、A的平衡浓度。例2、加热N2O5时，发生下列两个分解反应： N2O5 N2O3O2 ， N2O3 N2OO2；在1L密闭容器中加热4mol N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50 mol/L， N2O3的浓度为1.62 mol/L，求其他各物质的平衡浓度。例3、在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应： A (g) + 2B (g) 2C (g) 反应达到平衡时，若混合气体中A 和
18、B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率第4课时等效化学平衡学习目标1.理解等效平衡的概念.2.学会等效平衡的分类.3.学会利用等效平衡的思想解一些相关的题目.基础知识一.等效平衡1.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，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。2.等效平衡的解法 极值转换法 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
19、等效平衡。二.等效平衡的分类及解题方法 1、恒温、恒容条件下的等效平衡 （1）对反应前后气体体积改变的反应在恒温、恒容条件下，对于类似N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应前后气体体积改变的反应，只有初始投入的原料按照方程式的系数比经过极限转化以后完全相同时，反应达到平衡时，各组分的体积百分含量相同（即达到等效平衡），且各指定物质的物质的量浓度也相同。例1、在一定温度下，将2molN2和6molH2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
20、相同，填空(1)若a=0，b=0，则c= 、若a=1， c =2，则 b = 、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2molA和1molB，发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，C的浓度为wmol/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wmol/L的是：A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD（2）对反应前后气体体积不变的
21、反应在恒温、恒容条件下，对反应前后气体分子数不变的反应，将各种初始投料的量按化学计量数换算为同一边的反应物或生成物的物质的量（或物质的量的浓度），若各物质的初始加入量的比值与原平衡相同，则平衡等效各组分的百分含量相等，但浓度的变化是与物质的量变化 。例3：在一个固定体积的密闭容器内，保持一定的温度发生以下反应：H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)。已知加入1molH2和2molBr2 时，达到平衡状态生成a mol HBr。在相同条件下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同，则填写下列空白：编号起始状态（mol）平衡时HBr物质的量(mol)H2Br2HBr已知120a24010.5amn（
22、n2m）2、恒温、恒压条件下的等效平衡在温度、压强不变的条件下，不管反应前后气体体积是否改变，只要初始投入的原料按照方程式的系数比经过极限转化以后成比例，则容器内各组分的百分含量相同（即达到等效平衡），各指定物质的物质的量浓度也相同。例4：在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：N23H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见下表已知项）。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号的状态，填写表中空白。 已知编号起始状态物质的量 n/mol平衡时NH3的物质的量n/molN2H2NH3140a
23、1.56010.5amg(g4m)课堂练习1.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+O22SO3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 2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、2 mol和4 mol。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1 mol D均减少1 mol3在密
24、闭的容器中，对于反应2SO2（g）+Q2（g） 2SO3（g），SO2和O2起开始时分别为20mol和10mol；达平衡时SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率为A10mol和10%B20mol和20%C20mol和40%D20mol和80%4恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应： A（气）+B（气） C（气）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a molC，这时A的物质的量 为 mol。（2）若开始时放入3 molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为
25、mol。（3）若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3a mol，则x= mol，y= mol。平衡时，B的物质的量 （选填一个编号）（甲）大于2 mol （乙）等于2 mol（丙）小于2 mol （丁）可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是 。（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 。II若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与（1）小题中的a进行比较 （选填一个编号）。（甲
26、）ab（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。4.（1）（1a） （2）3a （3）2 33a 丁若，B的物质的量小于2mol； 若，B的物质的量等于2mol；若，B的物质的量大于2mol （4） （5）乙 因为（5）小题中容器容积不变，而（1）小题中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于（1）小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后。第5课时化学平衡中的数形结合问题学习目标1 了解化学平衡图像的一般分析方法2学会利用“先拐先平”“定一议二”等常用的方法，解决一些常见的化学问题。知识要点：化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量
27、的图像。从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。解题关键 一是读图，弄清图像含义，通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位；搞清特殊点的意义，如坐标轴的“0”点，曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降。二是识图，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。三是用图，联想化学原理解答问题。一、浓度 - 时间图：例1：可用于：1)写出化学反应方程式：_2)求反应物的转化率：A的转化率
28、=_B的转化率=_练习1：1)写出化学反应方程式：_2)求反应物的转化率：A的转化率=_二、速度-时间图：可用于：1) 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。2) (已知反应)判断引起平衡移动的因素。例21）引起平衡移动的因素是_ _，平衡将向_ _ 方向移动。2）引起平衡移动的因素是 _，平衡将向 _ 方向移动。二、速度-时间图：例3已知对某一平衡改变温度时有如图变化，则温度的变化是 ，平衡向 _ 反应方向移动，正反应是 _ 热反应。例4对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 改变压强时有如图变化，则压强变化是 _ (增大或减小)，平衡向 _ 反应方向移动，m+n _(、0)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D 4点，其中表示未达平衡状态且V正V逆的点是 。