第三节第三节 化学平衡化学平衡第一课时第一课时教学目标教学目标1.建立化学平衡的观点；建立化学平衡的观点；2.理解化学平衡的特征；理解化学平衡的特征；3.理解浓度、压强和温度等条件对化理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响；学平衡的影响；4.理解平衡移动的原理。理解平衡移动的原理。【复习复习】1外界条件对化学反应速率影响的规律外界条件对化学反应速率影响的规律条件条件条件条件影响规律影响规律影响规律影响规律说明说明说明说明浓度浓度浓度浓度C( (反应物反应物反应物反应物) ) 是有气体参加或在溶液中的反应是有气体参加或在溶液中的反应是有气体参加或在溶液中的反应是有气体参加或在溶液中的反应 可可可可逆反应中逆反应中逆反应中逆反应中正正正正 、逆逆逆逆 。压强压强压强压强p 可逆反应中，若反应物、生成物中均有气可逆反应中，若反应物、生成物中均有气可逆反应中，若反应物、生成物中均有气可逆反应中，若反应物、生成物中均有气体，体，体，体，P P ，正正正正 、逆逆逆逆 温度温度温度温度T 可逆反应中，可逆反应中，可逆反应中，可逆反应中，T T ，正正正正 、逆逆逆逆 。催化剂催化剂催化剂催化剂使用正催化剂使用正催化剂可逆反应中，可同等程度可逆反应中，可同等程度可逆反应中，可同等程度可逆反应中，可同等程度 正正正正 、逆逆逆逆 。浓度、压强、温度、催化剂浓度、压强、温度、催化剂是影响化学反应速率的是影响化学反应速率的四大因素四大因素 此外还有此外还有光、超声波、光、超声波、激光、放射性、电磁波、激光、放射性、电磁波、反反应物的颗粒的大小、应物的颗粒的大小、扩散速扩散速率、溶剂效应率、溶剂效应等也影响了反等也影响了反应速率。应速率。2、用碰撞理论解释化学反应速率的影、用碰撞理论解释化学反应速率的影响响(1)浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内分子的总数增多，活化分浓度，单位体积内分子的总数增多，活化分子数也相应增多，因而单位时间内的有效碰子数也相应增多，因而单位时间内的有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。撞次数增多，化学反应速率增大。(2)压强：对于气体来说，其他条件不变时，压强：对于气体来说，其他条件不变时，增大压强即增大反应物的浓度，因而可以增增大压强即增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。大化学反应速率。2、用碰撞理论解释化学反应速率的影、用碰撞理论解释化学反应速率的影响响(3)温度：在其他条件不变时，升高温度，一温度：在其他条件不变时，升高温度，一方面使反应物分子的能量增加，使活化分子方面使反应物分子的能量增加，使活化分子百分数增多；另一方面分子的运动加快，单百分数增多；另一方面分子的运动加快，单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，从位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，从而导致反应速率加快。前者是主要的因素。而导致反应速率加快。前者是主要的因素。(4)催化剂：在其他条件不变时，使用催化剂，催化剂：在其他条件不变时，使用催化剂，能降低反应的活化能，大大增加单位体积内能降低反应的活化能，大大增加单位体积内活化分子的百分数，反应速率加快。活化分子的百分数，反应速率加快。 单位体积内单位体积内单位体积内单位体积内有效有效有效有效碰撞碰撞碰撞碰撞次数次数次数次数化学反应化学反应化学反应化学反应的速率的速率的速率的速率分子总分子总分子总分子总数数数数活化分子活化分子活化分子活化分子数数数数活化分子百活化分子百活化分子百活化分子百分数分数分数分数增大反应物增大反应物增大反应物增大反应物浓度浓度浓度浓度增大压强增大压强增大压强增大压强升高温度升高温度升高温度升高温度使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂1 、试将外界条件对反应速率的影响结果、试将外界条件对反应速率的影响结果 填入下表中：填入下表中： 影响影响影响影响结果结果结果结果 外界外界外界外界条件改变条件改变条件改变条件改变课堂练习课堂练习一、什么是可逆反应？一、什么是可逆反应？ 在同一条件下在同一条件下,既能向正反应方向既能向正反应方向进行进行,同时又能向逆反应方向进行的反同时又能向逆反应方向进行的反应应,叫做可逆反应叫做可逆反应. 注意：可逆反应总是不能进行到底，得注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物到的总是反应物与生成物的混合物,反应会反应会达到一定的限度达到一定的限度.NH3H2ONH3H2O问题问题:什么是饱和溶液？什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。溶质的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？过程完全停止了吗？ 没有！没有！以胆矾溶解于水为例以胆矾溶解于水为例硫酸铜晶体硫酸铜晶体饱和硫酸铜溶液饱和硫酸铜溶液固体固体溶质溶质溶液中溶液中的溶质的溶质溶解溶解结晶结晶即：溶解速率即：溶解速率 = 结晶速率结晶速率达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的情况又怎样呢？那么，可逆反应的情况又怎样呢？ 在在一一定定条条件件下下，2mol SO2与与1mol O2反反应应能能否否得得到到2mol SO3？1、可逆反应是在同一条、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；方向进行的反应；2、可逆反应不能进行到、可逆反应不能进行到底，因而对于任何一个可底，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。行到什么程度的问题。 开始时开始时c(CO) 、c(H2O)最大，最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大逆反应速率逐渐增大c(CO2) 、c(H2)逐渐增大逐渐增大 进行到一定程进行到一定程度，总有那么一度，总有那么一刻，正反应速率刻，正反应速率和逆反应速率的和逆反应速率的大小不再变化大小不再变化 c(CO) 、c(H2O)逐渐减小逐渐减小 在容积为在容积为1L的密闭容器里，加的密闭容器里，加0.01molCO和和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2正反应速率逆反应速率相等相等时间速率正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率化学化学平衡状态平衡状态二、化学平衡状态：二、化学平衡状态： 1.定义：化学平衡状态，就是指在定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。各组分的浓度保持不变的状态。强强调调三三点点前提条件前提条件：可逆反应可逆反应实质：实质：正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率标志：标志：反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态浓度保持不变的状态2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(3)动动：动态平衡（正逆反应仍在进行）：动态平衡（正逆反应仍在进行）(5)变变：条件改变，原平衡被破坏，在：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。新的条件下建立新的平衡。(2)等等：正反应速率：正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定定：反应混合物中各组分的浓度保：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。持不变，各组分的含量一定。(1)逆逆：可逆反应；：可逆反应；(6)同同：条件相同，某一可逆反应无论：条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。最终均可达到同一平衡状态。即等效平即等效平衡衡,稍后讨稍后讨论论3、可逆反应达到化学平衡状态的标志、可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)直接标志：直接标志： 正反应速率正反应速率等于等于逆反应速率逆反应速率 各组分的百分含量各组分的百分含量不随时间改变而不随时间改变而改变改变(2)间接标志：间接标志： 各组分的各组分的浓度浓度不随时间改变而改变不随时间改变而改变 各物质的各物质的物质的量物质的量不随时间改变而改变不随时间改变而改变 各气体的各气体的压强压强不随时间改变而改变不随时间改变而改变 气体的气体的颜色颜色不随时间改变而改变不随时间改变而改变 气体的气体的密度密度或或平均相对分子质量平均相对分子质量不随时间改变不随时间改变而改变而改变有时不一有时不一定可用定可用! 对于不同类型的可逆反应，某对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；是则可；否则，不行。否则，不行。注意注意!如：如：（1）对于反应前后的气体物质的分对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应子总数不相等的可逆反应: （2SO2+O2 2SO3） 来说，可利用混合气体的总压、总来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。改变而改变来判断是否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：数相等的可逆反应： （H2+I2(g) 2HI） 不能用此标志判断平衡是否到达，不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。改变而改变。【例例】 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应: A(气气)+3B(气气) 2C(气气) 达到平衡的标志是（）达到平衡的标志是（） A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,同时生成同时生成3nmolB C.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC重要题型：重要题型：【例例2】 下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应: P(气气)+Q(气气) R(气气)+S(气气) , 在恒温在恒温下已达平衡状态的是（）下已达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化 B. P和和S的生成速率相等的生成速率相等 C. 反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间而反应容器内总物质的量不随时间而 变化变化B【例例3】下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应 N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是( )ACA.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个H-H键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个H-H键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个N-H键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个N-H键形成键形成 【例例4】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当当下列物理量不再发生变化时下列物理量不再发生变化时,表明反应表明反应: A(固固)+3B(气气) 2C(气气)+D(气气) 已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( ) A. 混合气体的压强混合气体的压强 B. 混合气体的密度混合气体的密度 C. B的物质的量浓度的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量气体的总物质的量B C【例例5】 在一定温度下在一定温度下,下列叙述下列叙述不是不是可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气) 2C(气气)+2D(固固)达到平衡的达到平衡的标志的是标志的是( ) C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolA,同时生成同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化 单位时间内消耗单位时间内消耗amolA,同时生成同时生成 3amolB A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2思思 考考 练练 习习（1）混合气体的颜色不再改变）混合气体的颜色不再改变 （ ）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）混合气体的平均相对分子质量不变（ ）（3）混合气体的密度不变）混合气体的密度不变 （ ）（4）混合气体的压强不变）混合气体的压强不变 （ ）（5）单位时间内消耗）单位时间内消耗2nmolNO2的同时的同时 生成生成2nmolO2 （ ） (6) O2气体的物质的量浓度不变气体的物质的量浓度不变 （ ）在固定体积的的密闭容器中发生反应：在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2该反应达到平衡的标志是：该反应达到平衡的标志是：小结、化学平衡状态的定义、化学平衡状态的定义前提条件前提条件实质实质标志标志2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变、同逆、动、等、定、变、同3、达到平衡状态的标志达到平衡状态的标志布置作业布置作业阅读本节教材内容阅读本节教材内容 相同条件下，同一可逆相同条件下，同一可逆反应体系，不管从反应体系，不管从正反应开正反应开始始，还是从，还是从逆反应开始逆反应开始，达，达到平衡时，任何到平衡时，任何相同物质的相同物质的含量含量(体积分数、质量分数或体积分数、质量分数或物质的量分数物质的量分数)都相同都相同的化学的化学平衡互称平衡互称等效平衡等效平衡。