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1、化學平衡知識點復習化學平衡知識點復習 【0707年全國統(tǒng)一考試大綱對該部分的要求年全國統(tǒng)一考試大綱對該部分的要求】一一.了解化學反應的可逆性。了解化學反應的可逆性。二二.了解化學平衡建立的過程以及化學平了解化學平衡建立的過程以及化學平衡狀態(tài)的定義、特點和標志的判斷衡狀態(tài)的定義、特點和標志的判斷四四. 理解外界條件（濃度、溫度、壓強、催理解外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)化劑等）對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。律。 三三. 理解化學平衡常數的含義，能夠利用化理解化學平衡常數的含義，能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算。學平衡常數進行簡單的計算。 五五.掌握與化
2、學平衡有關的圖象掌握與化學平衡有關的圖象一一了解化學反應的可逆性。了解化學反應的可逆性。不能進行到底不能進行到底反應物與生成物共存反應物與生成物共存 存在正、逆反應存在正、逆反應可逆反應的可逆反應的特征是什么特征是什么?思思 考考: :思思 考考: :怎樣證明某反怎樣證明某反應是可逆反應應是可逆反應?從產率的角度從產率的角度反應物與生成物共存反應物與生成物共存的角度的角度從反應放熱的角度從反應放熱的角度從轉化率的角度從轉化率的角度例題例題1請設計實驗證明氨水中存在下列平衡請設計實驗證明氨水中存在下列平衡NH3+H2O NH3H2O NH4+OH思路思路:只需證明氨水中存在只需證明氨水中存在NH
3、3和和OH二：二：1.了解化學平衡建立的方式。了解化學平衡建立的方式。建立建立化學化學平衡平衡的方的方式式1.正向正向建立建立2.反向反向建立建立3.從中間從中間建立建立V正正V逆逆t反應物反應物tC或或生成物生成物V逆逆V正正t反應物反應物tC或或生成物生成物V正正V逆逆t反應物反應物tC或或生成物生成物(2005廣東廣東.23)在密閉容器中，由一在密閉容器中，由一定起始濃度的氙定起始濃度的氙(Xe)和和F2反應，可反應，可得到得到3種氟化物。各種生成物在平衡種氟化物。各種生成物在平衡體系內的分壓與反應溫度的關系如體系內的分壓與反應溫度的關系如下圖所示下圖所示(已知氣體的分壓之比等于已知氣體
4、的分壓之比等于物質的量之比物質的量之比)。 (1)420 K時，發(fā)生反應的化學方程時，發(fā)生反應的化學方程式為：式為： (2)600800 K時，會發(fā)生反應：時，會發(fā)生反應：XeF6(g) XeF4(g)+F2(g)，其反應熱，其反應熱H 0(填填“”“XeF6 、XeF4、XeF2、Xe、F2由圖中可知升高溫度XeF6減少減少, XeF4增多增多,說明平衡向右移動說明平衡向右移動,所以正反應吸熱所以正反應吸熱.2、化學平衡狀態(tài)的化學平衡狀態(tài)的定義定義在在一定條件一定條件下可逆反應里，當正反應下可逆反應里，當正反應 速率與逆反應速率與逆反應速率相等速率相等時，反應混合物中各成分的時，反應混合物中
5、各成分的含量保持不變含量保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。3、化學平衡狀態(tài)特點、化學平衡狀態(tài)特點 變變定定動動等等動態(tài)平衡動態(tài)平衡（正）（正）=（逆）（逆）0各組分含量（體積、濃度、質量分數、體積分數、各組分含量（體積、濃度、質量分數、體積分數、轉化率轉化率)一定一定外界條件改變外界條件改變,化學平衡化學平衡可能可能發(fā)生移動發(fā)生移動本質本質外顯外顯現象現象4.4.化學平衡標志的判斷化學平衡標志的判斷 mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g) 設有以下反應設有以下反應12.體系顏色不再變化（原體系有顏色）體系顏色不再變化（原體系有顏色）其它其它11.密度一定（恒壓下）密度一定（恒壓下）密度密度10
6、. M一定一定平均分子量平均分子量9. 總壓力一定（恒容下）總壓力一定（恒容下）壓強壓強8.單位時間內生成了單位時間內生成了n mol B同時消耗了同時消耗了q mol D7.單位時間內消耗了單位時間內消耗了n mol B同時消耗了同時消耗了p mol C6.單位時間內消耗了單位時間內消耗了m mol A同時生成同時生成m mol A5.(A):(B):(C):(D)=m:n:p:q速率相等速率相等4.總體積或總物質的量一定總體積或總物質的量一定3.各氣體的體積或體積分數一定各氣體的體積或體積分數一定2.各物質的質量或各物質的質量分數一定各物質的質量或各物質的質量分數一定1.各物質的物質的量或
7、各物質的物質的量分數一定各物質的物質的量或各物質的物質的量分數一定含量不變含量不變哪幾項不能或哪幾項不能或不一定能說明不一定能說明達到了化學平達到了化學平衡狀態(tài)衡狀態(tài),并分并分析其原因析其原因?題設情景題設情景因素因素4、5、8、9、10、11例例2、在一定溫度的恒容容器中，反應、在一定溫度的恒容容器中，反應2NO2 (g) N2O4 (g)達平衡的標志是達平衡的標志是( )(A)混合氣顏色不隨時間的變化而變化混合氣顏色不隨時間的變化而變化(B)數值上數值上(NO2生成生成)=2(N2O4消耗消耗)(C)單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加的分子
8、數的分子數(D)壓強不隨時間的變化而變化壓強不隨時間的變化而變化(E)混合氣的平均分子量不變混合氣的平均分子量不變ADE化學平衡標志的判斷小結:1. 化學平衡是化學平衡是雙向的雙向的所以用以比較的速所以用以比較的速率也必須是不同方向的速率率也必須是不同方向的速率2.只有那些隨著平衡移動而發(fā)生變化的只有那些隨著平衡移動而發(fā)生變化的外顯現象外顯現象才才可作為衡量可逆反應是否達到化學平衡的標志可作為衡量可逆反應是否達到化學平衡的標志在一定在一定溫度下溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，時，生成物平衡濃度的冪之積與反應物平衡濃生成物平衡濃度的冪之積與反應物平衡濃度的冪之積
9、的比值是一個常數，度的冪之積的比值是一個常數，這個常數稱是這個常數稱是該反應的化學平衡常數該反應的化學平衡常數( (簡稱平衡常數簡稱平衡常數) )，用符，用符號號K K表示。表示。 對于反應對于反應: mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)cp(C)cq(D) cm(A)cn(B) 平衡常數的數學表達式平衡常數的數學表達式 K =2.2.數學表達式：數學表達式：三三. . 化學平衡常數的概念及其計算化學平衡常數的概念及其計算1.定義：定義：K K只與溫只與溫度有關度有關(1) (1) 從從K K隨隨溫度溫度的變化趨勢可推斷正反應是吸熱反應的變化趨勢可推斷正反應是吸熱反應還是放熱反應。還
10、是放熱反應。3.3.平衡常數平衡常數K K的意義及應用的意義及應用意義意義: :應用應用:K的的大小大小可表示正反應進行的可表示正反應進行的程度程度及反應物及反應物轉轉化率化率的大小。一般來說，當反應的平衡常數的大小。一般來說，當反應的平衡常數K105 時，就可認為時，就可認為正反應正反應進行得較完全；當進行得較完全；當K10-5時則可認為這個反應的時則可認為這個反應的正反應正反應很難進行很難進行(逆逆反應較完全）。反應較完全）。 對于可逆反應對于可逆反應: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)(2) (2) 可用產物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比可用產物濃度冪之積與反應物濃度冪
11、之積的比Q QC C與與K K的的相對大小相對大小來判斷某來判斷某時刻反應是否達到時刻反應是否達到平衡平衡,及平衡移及平衡移動的動的方向方向.當當QC k時，時， 當當QC = k時時, 當當QC K, 故平衡向故平衡向逆逆反應方反應方向移動向移動.若壓強增大為原先的兩倍若壓強增大為原先的兩倍(體積變?yōu)轶w積變?yōu)樵瓉淼亩种辉瓉淼亩种?,則平衡是否移動向則平衡是否移動向哪個方向移動哪個方向移動?怎樣證明怎樣證明?思思 考考: :增大體系的壓強增大體系的壓強(通過通過體積縮小的方式體積縮小的方式), 反應反應物、生成物濃度均增大物、生成物濃度均增大, 正正與與逆逆均增大均增大, 但但逆逆增加
12、的多故平衡向增加的多故平衡向逆反應逆反應方向移動方向移動.破解方法破解方法2:從影響從影響V正正與與V逆逆的角度的角度規(guī)律與方法規(guī)律與方法:對于可逆反應對于可逆反應:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)答題規(guī)范答題規(guī)范:思維誤區(qū)思維誤區(qū):破解方法破解方法:壓強壓強濃度濃度速率速率平衡移動平衡移動壓強改變一定能引起平衡的移動壓強改變一定能引起平衡的移動若壓強變化未引起反應物和生成物若壓強變化未引起反應物和生成物濃度濃度的變化的變化,那么那么V正正與與V逆逆就不變就不變,自然平衡就不會發(fā)生移動自然平衡就不會發(fā)生移動.1.反應前后氣體體積反應前后氣體體積不變不變的可逆反應的可逆反應2.無無
13、氣體氣體參加可逆反應參加可逆反應3.恒容下向平衡體系中充入恒容下向平衡體系中充入惰性氣體惰性氣體例例5. 反應反應NH4HS(S)NH3(g) + H2S(g) 在某一在某一溫度下達到平衡，下列各種情況中，能使平衡發(fā)生溫度下達到平衡，下列各種情況中，能使平衡發(fā)生移動的是（移動的是（ ） A. 減少部分減少部分NH4HS固體固體 B. 壓強、溫度不變充入少量壓強、溫度不變充入少量Ar C. 容積、溫度一定、充入容積、溫度一定、充入He D. 溫度、容積一定充入溫度、容積一定充入SO2 BD從影響從影響V正正與與V逆逆的角度分析每個選項的角度分析每個選項破解方法破解方法3: 運用運用勒夏特列原理勒
14、夏特列原理1、定義：、定義：2、減弱的兩層含義減弱的兩層含義:定性的角度定性的角度: :定量的角度定量的角度: :如果改變如果改變影響平衡的影響平衡的一個條一個條件，平衡就向能夠件，平衡就向能夠減弱減弱這種這種改變的方向移動改變的方向移動 .指明了平衡移動的指明了平衡移動的方向方向. .指明了平衡移動的指明了平衡移動的程度程度, ,是要是要減弱減弱（而不（而不是是抵消抵消！）這種改變?。┻@種改變. .可用平衡可用平衡常數證明常數證明例例6:(2001全國全國9)壓強變化不會使下列化學壓強變化不會使下列化學反應的平衡發(fā)生移動的是反應的平衡發(fā)生移動的是( )A.H2 (g) +I2 (g) 2HI
15、 (g) B.3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) C.2SO2 (g) +O2 (g) 2SO3 (g) D.C(s)+CO2 (g) 2CO (g) A例例7.一定條件下反應一定條件下反應2S02(g)+02(g) 2SO3 (g)達到平衡時，達到平衡時，SO2的濃度為的濃度為a 。在其他條件不變的。在其他條件不變的情況下，增大情況下，增大SO2的濃度到的濃度到b，當達到新平衡時，當達到新平衡時SO2的濃度為的濃度為c，則，則SO2的濃度的濃度a、b、c的大小關的大小關系為系為 。若原平衡體系的壓強為。若原平衡體系的壓強為Po，在，在其他條件不變的情況下，壓縮體積至原來的二分其
16、他條件不變的情況下，壓縮體積至原來的二分之一，達到平衡時壓強為之一，達到平衡時壓強為P1，則，則P1與與Po、2Po的的關系為關系為 bca2PoP1Po例例8:(2005北京理綜北京理綜7)在一定溫度不同壓強下，可逆反應在一定溫度不同壓強下，可逆反應2X(g) 2Y(g)+Z(g)中中(P2P1)，生成物，生成物Z在反應混合物在反應混合物中的體積分數與反應時間的關系有以下圖示，正確的是中的體積分數與反應時間的關系有以下圖示，正確的是 ( )分析分析:先看先看面面(坐標軸的意義坐標軸的意義)再看再看點點（起點、原點、拐（起點、原點、拐點點)三看三看線線（斜率、走向）（斜率、走向）,規(guī)律是規(guī)律是
17、“先拐先平先拐先平”“”“斜斜率大則速率大率大則速率大”B五五.掌握與化學平衡有關的圖象掌握與化學平衡有關的圖象例例9:(2005全國理綜全國理綜、12)下圖是溫度和壓強對下圖是溫度和壓強對X+Y 2Z反應影響的示意圖。圖中橫坐標表示溫度，反應影響的示意圖。圖中橫坐標表示溫度，縱坐標表示平衡混合氣體中縱坐標表示平衡混合氣體中Z的體積分數。下列敘的體積分數。下列敘述正確的是述正確的是 ( )分析分析:此為此為雙含義雙含義曲線圖曲線圖, ,作題時需做作題時需做輔助線輔助線, ,方法為方法為“定一議定一議二二”. .因為圖象中有三個變量，先確定一個量不變，再討論另外因為圖象中有三個變量，先確定一個量
18、不變，再討論另外兩個量的關系兩個量的關系( (因勒夏特列原理只適用于因勒夏特列原理只適用于“單因素單因素”的改變的改變) )。CA上述可逆反應的正反應為放上述可逆反應的正反應為放熱反應熱反應BX、Y、Z均為氣態(tài)均為氣態(tài)CX和和Y中最多只有一種為氣態(tài)，中最多只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)為氣態(tài)D上述反應的逆反應的上述反應的逆反應的H010（0404上海，上海，2424）在一定條件下，二）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g); H0（1）600時，在一密閉容器中，將時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中二氧化硫和
19、氧氣混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖，反應處物質的量變化如圖，反應處于平衡狀態(tài)的時間于平衡狀態(tài)的時間是是 。（2）據圖判斷，反應進行至）據圖判斷，反應進行至20min時，時，曲線發(fā)生變化的原因是曲線發(fā)生變化的原因是 （用（用文字表達）文字表達）10min到到15min的曲線變化的原因可能的曲線變化的原因可能是是 （填寫編號）。（填寫編號）。a.加了催化劑加了催化劑 b.縮小容器體積縮小容器體積 c.降降低溫度低溫度 d.增加增加SO3的物質的量的物質的量15-20min 和和25-30min增加了增加了O2的量的量a、b （1 1） 等效平衡的含義：等效平衡的含義：對于同一
20、可逆反應，當對于同一可逆反應，當外界條件外界條件一定時，無論從正反應開始，還是從逆反一定時，無論從正反應開始，還是從逆反應開始，或是正逆反應同時進行，只要應開始，或是正逆反應同時進行，只要投料量相當投料量相當，達平衡時，任何相同的組分的達平衡時，任何相同的組分的含量含量（體積分數、物（體積分數、物質的量分數）質的量分數）均對應相同均對應相同，這樣的化學平衡互稱為，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。等效平衡。拓展應用：拓展應用：1、等效平衡問題、等效平衡問題極端轉化成極端轉化成同一邊的物同一邊的物質，質，相等相等或或成比例成比例恒溫恒容恒溫恒容或恒溫恒或恒溫恒壓壓 N N2 2（g g） + 3H+
21、 3H2 2（g g） 2NH2NH3 3（g g）起始量起始量 1mol 3mol 0mol1mol 3mol 0mol等效于等效于 0 0 0 0 . . 等效于等效于 0.1mol0.1mol起始起始 amol bmol cmolamol bmol cmol則滿足則滿足 ( (填填a a、c c的關系式的關系式) ) 和和 . . ( (填填b b、c c的關系式的關系式) )是等效平衡。是等效平衡。2mol0.95mol2.85mola+c/2=1b+3c/2=3（2）等效平衡類型：）等效平衡類型：分析：分析：不管恒溫恒容還是恒溫恒壓，極端轉化為同一邊的不管恒溫恒容還是恒溫恒壓，極端轉
22、化為同一邊的 物質，投料量完全相同，一定是等效平衡，實際物質，投料量完全相同，一定是等效平衡，實際上是同一個化學平衡狀態(tài)。上是同一個化學平衡狀態(tài)。定量關系：定量關系： a+c/2=1 b/3+c/2=1 a+c/2=1 b/3+c/2=1 、 、 N N2 2 (g) + 3H (g) + 3H2 2 (g) 2NH(g) 2NH3 3 (g)(g)(1)(1) 1mol 3mol 0mol 1mol 3mol 0mol (2)(2) 2mol 6mol 0mol 2mol 6mol 0mol(3) 2mol 6mol 2mol(3) 2mol 6mol 2mol 以上哪些投料方式在反應達到平
23、衡后，以上哪些投料方式在反應達到平衡后，NHNH3 3在平在平衡混合物中的體積百分含量相同？衡混合物中的體積百分含量相同？1molN23molH2NH3%=a% 2molN2 6molH21molN2 1molN23molH2 3molH2割板割板抽割板抽割板恒溫恒壓恒溫恒壓途徑途徑1途徑途徑2平衡平衡1平衡平衡2構造中間態(tài)構造中間態(tài)同平衡同平衡1平衡平衡不移動不移動NH3%=a%NH3% NH3%=a% =a%NH3% =a%恒溫恒壓條件下：恒溫恒壓條件下： 是等效平衡是等效平衡 恒溫恒容條件下：恒溫恒容條件下：不是等效平衡不是等效平衡 對于反應前后體積不變的反應，在恒溫恒容下，對于反應前后
24、體積不變的反應，在恒溫恒容下，投料量不同是否能建立等效平衡呢？如：投料量不同是否能建立等效平衡呢？如： CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)(1) 1mol 1mol 0 mol 0 mol(2) 0 mol 0 mol 2 mol 2 mol從平衡常數的角度分析從平衡常數的角度分析: 假設平衡不移動，重新達到平衡后，假設平衡不移動，重新達到平衡后，各物質的濃度將成為原平衡濃度的各物質的濃度將成為原平衡濃度的2倍。則：倍。則：QC =2c(CO) 2c(CO) 2c(H 2c(H2 2O)O)2c(CO2c(CO2 2) ) 2c(H 2c(H2 2) )K = c(CO
25、 c(CO) ) c(H c(H2 2O)O) c(CO c(CO2 2) ) c(H c(H2 2) )結論：結論：QC = K，平衡不移動，平衡不移動恒恒T T恒恒V V下，方程式兩邊氣體下，方程式兩邊氣體 體積不等體積不等恒恒T T恒恒V V下，方程式兩邊氣體下，方程式兩邊氣體 體積相等體積相等恒恒T T恒恒P P下，方程式兩邊氣體體積下，方程式兩邊氣體體積 等或不等等或不等不同途徑下的投料量折不同途徑下的投料量折算后必須完全一樣，才算后必須完全一樣，才能建立等效平衡能建立等效平衡稱稱之為之為“苛刻條件苛刻條件”。不同途徑下的投料量折不同途徑下的投料量折算后只要滿足倍數關系，算后只要滿足
26、倍數關系，就能建立等效平衡就能建立等效平衡稱之為稱之為“寬松條件寬松條件”。“等效平衡問題等效平衡問題”解題思路：三種情況，兩種結果，即：解題思路：三種情況，兩種結果，即：方法、規(guī)律、技巧方法、規(guī)律、技巧 在一固定容積的密閉容器中充入在一固定容積的密閉容器中充入2molA和和1molB，發(fā)生反應：，發(fā)生反應：2A(g)+B(g) xC(g),達到平衡后，達到平衡后，C的體積分數為的體積分數為W%。若維持若維持容器體積和溫度不變容器體積和溫度不變，按，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC為起始物為起始物質，達到平衡后，質，達到平衡后，C的體積分數仍為的體積分數仍為W%，則，則x值為（值為（ ） A、1 B、2 C、3 D、4B C 例例11：謝謝大家！
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