人教版高中化學選修4：化學反應原理 　化學平衡 全國一等獎

第三節(jié)化學平衡第一頁，共四十九頁。??g>0??g<0改變壓強，化學平衡不移動減小壓強，化學平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的方向移動??g=

03.壓強對化學平衡的影響增大壓強，化學平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的方向移動減小增大復習回顧適用條件：只適用于有氣體參與的反應第二頁，共四十九頁。根據(jù)濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響，能不能概括出一個外界條件與平衡移動方向關(guān)系的普遍原理？封閉體系中，如果僅改變平衡體系的一個條件（如溫度、濃度、壓強），平衡將向減弱這個改變的方向移動?；瘜W平衡移動規(guī)律：利用濃度商和平衡常數(shù)的大小關(guān)系來判斷化學平衡的移動方向是普遍適用的。提示：只適用于已達平衡的封閉體系中改變一個條件時平衡移動方向的判斷第三頁，共四十九頁。3.改變壓強二、反應條件對化學平衡的影響：第2節(jié)概括.整合1.改變溫度升溫,化學平衡向方向移動降溫,化學平衡向方向移動吸熱放熱2.改變濃度Q>KQ<K化學平衡移動化學平衡移動化學平衡移動化學平衡移動Q>KQ<K正向正向逆向逆向一、定量描述化學反應限度的方法：1.化學平衡常數(shù)K2.平衡轉(zhuǎn)化率α(A)

第四頁，共四十九頁。工業(yè)合成氨3H2(g)+N2

(g)

2NH3(g)?H<0,

反應一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)，若改變下列條件，請回答下列問題∶①升高溫度,平衡向哪個方向移動？②將氨氣變成液氨從平衡混合體系中分離出去,平衡向哪個方向移動？逆向移動正向移動③維持體積不變，充入氮氣,平衡()動？氫氣的轉(zhuǎn)化率(),氮氣的轉(zhuǎn)化率();正向增大減小重新達到平衡時，與原平衡狀態(tài)相比較，氫氣的濃度()，氨氣的濃度()。

增大減小問題討論第五頁，共四十九頁。知識拓展惰性氣體對化學平衡的影響1、恒溫恒容下通入惰性氣體，體系的總壓強增大但反應物、生成物的分壓不變，濃度不變，故正、逆反應速率不變，化學平衡也不移動。2、恒溫恒壓下通入惰性氣體，體系的體積增大，總壓強不變，但反應物、生成物的分壓減小，濃度減小，故正、逆反應速率減小，化學平衡向氣體系數(shù)增大的方向移動(等效為壓強減小的過程）第六頁，共四十九頁。知識拓展催化劑對化學平衡的影響催化劑對正逆反應速率影響的程度是等同的，所以使用催化劑只能影響達到平衡的時間并不能使化學平衡發(fā)生移動第七頁，共四十九頁?；瘜W平衡圖像第八頁，共四十九頁。一、速率—時間圖像

1.計算平衡濃度例:在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并達平衡，以Y的濃度改變表示的反應速度與時間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達式正確的是（式中S是對應區(qū)域的面積）t/sVY/(mol·L-1·s-1)abdO第九頁，共四十九頁。tV(正)V(逆)V(正)V(逆)V(逆)V(正)vV(正)V(逆)t1t2t3例:根據(jù)下圖回答下列問題:⑴確定t1、t2、t3時刻的操作：A、濃度減小B、加壓C、降溫⑵該反應正向是

（吸、放）熱反應；⑶氣體物質(zhì)的量

（增大、減少）的反應。放增大2.描述化學平衡移動的本質(zhì)第十頁，共四十九頁?？磮D技巧：

1、改變條件使平衡移動的瞬間曲線是連續(xù)的，則是物質(zhì)濃度發(fā)生改變

2、改變條件使平衡移動的瞬間曲線出現(xiàn)斷點，則是溫度改變或是壓強改變

3、改變條件反應速率變化但是平衡不移動，則是使用催化劑或是反應前后氣體系數(shù)不變的反應中壓強改變第十一頁，共四十九頁。練習：某密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)（正反應放熱）

上圖表示該反應的速率（v）隨時間（t）變化的關(guān)系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是（）

A．t2時加入了催化劑B．t3時降低了溫度

C．t5時增大了壓強D．t4～t5時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率最低tt1v(正)v(逆)v(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t6A第十二頁，共四十九頁。T1CT2CC%時間0t1t2看圖技巧：先拐先平數(shù)值大MA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q1、T1與T2的高低2、是放熱反應還是吸熱反應問題1、T1>T2答案2、放熱反應二、轉(zhuǎn)化率（或產(chǎn)率、百分含量等）-時間圖象第十三頁，共四十九頁。物質(zhì)產(chǎn)率——時間曲線

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)時間T1T2產(chǎn)率0問題：1、T1與T2的相對大小2、該反應是放熱反應還是吸熱反應答案1、T2>T12、吸熱反應第十四頁，共四十九頁。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)時間P1P2A%P1P2>m+np+q>0問題：1、P1與P2的相對大小2、m+n與p+q的大小答案百分含量——時間圖像第十五頁，共四十九頁。(A)達到平衡后，若使用催化劑，C的質(zhì)量分數(shù)增大(B)化學方程式中一定有n＞p+q(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移動(D)平衡后，若升高溫度，則平衡向逆反應方向移動可逆反應mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反應中，當其它條件不變時，C的質(zhì)量分數(shù)與溫度（T）和壓強（P）的關(guān)系如上圖，根據(jù)圖中曲線分析，判斷下列敘述中正確的是（）D練習第十六頁，共四十九頁。A轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa三.百分含量（轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率）—壓強—溫度曲線TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Qm+n

p+q>ΔH

0<看圖技巧：圖象中有三個量時，“定一議二”第十七頁，共四十九頁。200C300C100CA轉(zhuǎn)化率壓強0Pm+n

p+q>ΔH

0mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q>第十八頁，共四十九頁。200C300C100CPΔH

0壓強0A%m+n

p+q<

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Q<第十九頁，共四十九頁。四.由速率-壓強(溫度)圖像

下列反應符合下圖P-v變化曲線的是A.H2(g)+I2(g)2HI(g)B.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)D.CO2(g)+C(s)2CO(g)V(正)V(逆)VP平衡點看圖技巧：找平衡點（V正=V逆）第二十頁，共四十九頁。下列反應符合下圖T-v變化曲線的是A．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0B．N2O3(g)NO2(g)＋NO(g)；ΔH＞0C．3NO2(g)＋H2O(l)2HNO3(aq)＋NO(g)；ΔH＜0D．2CO(g)CO2(g)＋C(s)；ΔH＜0V(正)V(逆)VT平衡點變式練習第二十一頁，共四十九頁。mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反應，在一定溫度下的密閉容器中進行，平衡時B的體積分數(shù)V(B)%與壓強(P)關(guān)系如下圖所示，下列敘述正確的是()A、m+n<q B、n>qC、X點時的狀態(tài)，V正>V逆D、X點比Y點混和物的正反應速率慢B、C五、百分含量（轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率）——壓強（溫度）平衡圖像第二十二頁，共四十九頁。圖中的曲線是表示其他條件一

定時,反應中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度

的關(guān)系曲線，圖中標有a、b、c、

d四點，其中表示未達到平衡狀態(tài)，

且v(正)＞v(逆)的是()

A.a點B.b點

C.c點D.d點C2NO＋O22NO2

ΔH=Q

(Ｑ＜0)看圖技巧：圖像上的點為平衡點第二十三頁，共四十九頁。一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示，下列描述正確的是A．反應開始到10s，用Z表示的反應速率為0.158mol/(L·s)B．反應開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/LC．反應開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D．反應的化學方程式為：X(g)+Y(g)Z(g)六、物質(zhì)的量（濃度）——時間圖像第二十四頁，共四十九頁。看圖技巧：1、物質(zhì)的量(濃度)減少的是反應物，增加的是生成物，前后量不變的是催化劑2、轉(zhuǎn)化量之比=化學計量數(shù)之比，可求知反應方程式的化學計量數(shù)3、反應一段時間后各物質(zhì)的量保持不變且都大于零，則是可逆反應第二十五頁，共四十九頁。[例]對于反應xA(g)＋B(s)＋D(s)A的百分含量與外壓強有如下圖的關(guān)系，(溫度不變)則：

(1)P點左面曲線表示為_________

(2)X(＜、＝、＞)_____Y，其理由是：

yC(g)A％壓強0P

·

(1)達平衡前的情況

(2)＜；達到平衡點P后加壓，

A％增加，說明平衡向左移動了七、其他圖像舉例看圖技巧：可逆反應的最大程度即化學平衡狀態(tài)第二十六頁，共四十九頁。(1).看圖象：

①.看面(如：縱坐標與橫坐標的意義)

②.看線(如：線的走向和變化趨勢、斜率)

③.看點(如：起點、拐點、交點、終點)④.做輔助線(如：等溫線、等壓線、平衡線等)(2).想規(guī)律:聯(lián)想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律，得出圖像中的隱含信息。解化學平衡圖像題的技巧

第二十七頁，共四十九頁。練習1：對于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反應吸熱)有如下圖所示的變化，圖中Y軸可能表示（）

PY100℃200℃300℃ADA.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率

B.正反應的速率

C.平衡體系中的A%

D.平衡體系中的C%第二十八頁，共四十九頁。練習2：對于可逆反應2AB3(g)A2(g)＋3B2(g)(正反應吸熱),下列圖像正確的是（）υυ逆υ正溫度A．AB3%100℃時間500℃B．AB3%時間1×106Pa1×105PaC．AB3%壓強100℃500℃D．BD第二十九頁，共四十九頁。解題方法和步驟:2、看圖象：

一看面—認清坐標系,搞清縱、橫坐標所代表的意義,并與勒夏特列原理掛鉤。二看線—看清曲線的走向,變化的趨勢。三看點—看線的特殊點：起點、拐點、終點、交點、最高點。四看要不要做輔助線，有多個變量時，定一議二。1、審題—緊扣可逆反應的特征，搞清反應的吸、放熱情況，體積的變化，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。A%t100℃第三十頁，共四十九頁。解化學平衡圖像題的技巧

1、弄清橫坐標和縱坐標的意義。2、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點(如與坐標軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點)的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。5、看是否需要輔助線。第三十一頁，共四十九頁。2、在密閉容器中進行下列反應：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應吸熱，L是氣體B、正反應吸熱，L是固體C、正反應放熱，L是氣體D、正反應放熱，L是固體或液體C第三十二頁，共四十九頁。一．分析方法(1).看圖象：

①.看面(如：縱坐標與橫坐標的意義)

②.看線(如：線的走向和變化趨勢)

③.看點(如：起點、拐點、交點、終點)④.做輔助線(如：等溫線、等壓線、平衡線等)(2).想規(guī)律:聯(lián)想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律，得出圖像中的隱含信息。第三十三頁，共四十九頁。1.反應速率————時間曲線3.百分含量——壓強或溫度——時間曲線4.百分含量——溫度——壓強——時間曲線二．常見圖像分類時間圖5.百分含量——壓強——溫度曲線2.物質(zhì)的量（濃度）————時間曲線第三十四頁，共四十九頁。①.圖象中一定將出現(xiàn)平行于橫坐標的直線，表示反應達到平衡狀態(tài)，也可以叫做“平臺”。

②.在化學平衡圖象中，先出現(xiàn)平臺的曲線表示先達到平衡，反應快，則說明溫度較高或壓強較大也可能使用催化劑。橫坐標——時間（t）

縱坐標——反應速率（v）物質(zhì)濃度（C）百分含量（A%）轉(zhuǎn)化率（

A）時間圖

特點：1、有平臺的“先拐先平，先拐數(shù)值（P/T）大”2、當三個變量同時出現(xiàn)的“定一議二”解圖像技巧：3、另注意可逆反應的最大程度即化學平衡狀態(tài)第三十五頁，共四十九頁。例1.判斷下列圖象中時間t2時，對于不同的反應可能發(fā)生了哪一種條件的變化？(A)(B)(C)1.反應速率————時間曲線突變第三十六頁，共四十九頁。1.對可逆反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H<0

，達平衡后外界條件改變有下圖所示的圖象，試分析t1、t2、t3時外界條件如何改變？強化練習：第三十七頁，共四十九頁。2.物質(zhì)的量（濃度）——時間曲線

例2、某溫度下，在體積為5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三種物質(zhì)物質(zhì)的量隨著時間變化的關(guān)系如圖所示，則該反應的化學方程式為_________________2A3B+C第三十八頁，共四十九頁。

2.今有反應x(g)+y(g)2z(g)

△H<0

，若反應開始經(jīng)t1秒后達到平衡，又經(jīng)t2秒后由于反應條件的改變使平衡破壞到t3時又過平衡（如圖所示），試分析，從t2到t3曲線變化的原因是（）A．增大了x或y的濃度B．使用了催化劑C．增加反應體系壓強D．升高反應的溫度D第三十九頁，共四十九頁。例3、圖中a曲線表示一定條件下的可逆反應：

X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);△H=QkJ/mol

的反應過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（）A、加入催化劑B、增大Y的濃度C、降低溫度D、增大體系壓強AD3.百分含量—壓強或溫度—時間曲線第四十頁，共四十九頁。3.某逆反應為：A(g)+B(g)nC(g)，下圖中的甲、乙、丙分別表示在不同條件下，生成物C在反應混合物中的體積分數(shù)C％與反應時間t的關(guān)系。

⑴若圖甲中的a、b兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況，則曲線

表示的是有催化劑時的情況。

⑵若乙圖中用T1和T2兩溫度表示體系的變化情況，則此可逆反應的正反應是_____熱反應。

⑶若圖丙中的P1、P2兩條曲線分別表示在不同壓強時的情況，則n應滿足的條件

。C％C％00aP1bP2甲丙tta吸C％t0T2T1乙n＞2強化練習：第四十一頁，共四十九頁。

例4.對于mA(g)+nB(g)kC(g)△H=QkJ/mol,有如圖所示的變化，則：①.p1與p2

的關(guān)系是

；②.m+n與k的關(guān)系是

；③.T1

與T2的關(guān)系是

；④.Q與0的關(guān)系是

。4.百分含量—溫度——壓強—時間曲線C%t0T2P2T1P2T1P1p1

＜p2T1＞T2

m+n>kQ＜

0第四十二頁，共四十九頁。4、在密閉容器中進行下列反應：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應吸熱，L是氣體B、正反應吸熱，L是固體C、正反應放熱，L是氣體D、正反應放熱，L是固體或液體C強化練習：第四十三頁，共四十九頁。例5、可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p為系數(shù)，且m+n>p。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分數(shù)與溫度t℃、壓強P,關(guān)系正確的是（）B5.百分含量——壓強——溫度曲線定一議二第四十四頁，共四十九頁。

5.圖中表示外界條件（t、p）的變化對下列反應的影響：L(固)＋G(氣)2R(氣);△H＞0y

軸表示的是（）(A)平衡時，混合氣中R的百分含量(B)平衡時，混合氣中G的百分含量(C)G的轉(zhuǎn)化率(D)L的轉(zhuǎn)化率B第四十五頁，共四十九頁。1、mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反應，在一定溫度下的密閉容器中進行，平衡時B的體積分數(shù)V(B)%與壓強(P)關(guān)系如下圖所示，下列敘