第六章 化学反应速率与化学平衡 第2讲 化学平衡-2025年高考化学一轮复习

第六章 化学反应与能量 第2讲 化学平衡 第1课时 1 目录 CONTENTS 化学平衡状态 01 化学平衡移动 02 2 化学平衡状态 3 一、化学平衡状态 1．含义 一定条件下，可逆反应里，正反应速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。 适用条件： 外在标志： 内在本质： 适用对象： 可逆反应 一定条件 v(正)=v(逆)≠0 反应混合物中各组分的浓度保持不变 4 一、化学平衡状态 2．平衡特征 逆：可逆反应（或可逆过程） 等： v正 = v逆 (不等于零) 动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡 定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变 变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。平衡移动 5 一、化学平衡状态 ⑤单位时间内有2mol SO2生成，同时有_____O2 ______ 2mol 2mol 1mol 2mol 生成 消耗 生成 标志一 ：v正=v逆≠0 ①单位时间内有2mol SO2消耗，同时有2mol SO2生成； ②单位时间内有2mol SO3生成，同时有_____SO3消耗； ③单位时间内有2mol SO2生成，同时有_____SO3 ______ ; ④单位时间内有1mol O2生成， 同时有_____SO3 ______ ; 3．化学平衡状态的判断 6 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志一 ：v正=v逆≠0 即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。 该物质的生成速率与消耗速率相等。 用同一种物质来表示反应速率时 ②速率之比化学方程式中相应的化学计量数之比。 ①表示两个不同的方向。 用不同种物质来表示反应速率时 必须符合两方面 7 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：变量不变 （注意不是相等，也不是成一定的比值） 各组分的物质的量或物质的量分数保持不变 各组分的质量或质量分数保持不变 各气体的体积或体积分数保持不变 各组分浓度保持不变 特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量 8 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 气体的平均相对分子质量 M M = m总 n总 取决于有无非气体 取决于气体系数差 以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 为例 若m+n≠p+q 若m+n=p+q 若各物质均为气体 m总为定值 n总为变量 M为变量 M不变时， 即为平衡状态 n总为定值 M为定值 M不变时， 不一定为平衡状态 9 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 气体的平均相对分子质量 M M = m总 n总 取决于有无非气体 取决于气体系数差 m总为变量 若有非气体参与 M为变量 M不变时， 即为平衡状态 10 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 气体的平均相对分子质量 M M = m总 n总 取决于有无非气体 取决于气体系数差 以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 为例 且m+n≠p+q 若各物质均为气体 M不变时， 即为平衡状态 若各物质均为气体，且m+n=p+q M不变时， 不一定为平衡状态 若有非气体参与 M不变时， 即为平衡状态 11 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 ρ = m总 V容器 取决于有无非气体 取决于气体系数差 气体密度ρ 以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 为例 若各物质均为气体 ①恒容 m总为定值 ρ为定值 ρ不变时， 不一定为平衡状态 12 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 ρ = m总 V容器 取决于有无非气体 取决于气体系数差 气体密度ρ 以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 为例 若各物质均为气体 m总为定值 若m+n≠p+q 若m+n=p+q ②恒压 V容器为变量 ρ为变量 ρ不变时， 一定为平衡状态 V容器为定值 ρ为定值量 ρ不变时， 不一定为平衡状态 13 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 ρ = m总 V容器 取决于有无非气体 取决于气体系数差 气体密度ρ m总为变量 若有非气体参与 恒压或是恒容 ρ为变量 ρ不变时， 一定为平衡状态 14 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 取决于有无非气体 取决于气体系数差 气体密度ρ 若有非气体参与，恒压或是恒容 ρ不变时， 一定为平衡状态 若各物质均为气体 ①恒容 ρ不变时， 不一定为平衡状态 ②恒压 若m+n≠p+q 若m+n=p+q ρ = m总 V容器 15 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 标志二：“变量”不变 混合气体总压强 因为恒容、恒温条件下，n(g)越大则压强P就越大，则无论各成份是否均为气体，只需考虑Δn(g)。 当Δn(g)=0，则P为恒值，不一定是化学平衡状态。 PV=nRT 当Δn(g)≠0，则P一定时，一定是化学平衡状态。 16 一、化学平衡状态 3．化学平衡状态的判断 体系的颜色和温度不变 一定为平衡状态 H2 + I2 2HI △ 2NO2 N2O4 红棕色 17 1.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时： ①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量； ④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量 (1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________。 (2)能说明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是______。 (3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是____________。 (4)能说明C(s)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是___________。 ①③④⑦ ⑤⑦ ①③④⑤⑦ ①②③④⑦ (5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是 。 (6)能说明5CO(g)＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是 。 ①②③ ②④⑦ 改“恒压密闭容器” ②③④⑦ ⑤⑦ ②③④⑤⑦ ②③④⑦ 课堂检测 影响化学平衡的因素 19 二、影响化学平衡的因素 V正≠V逆 V正=V逆≠0 条件改变 平衡1 不平衡 平衡2 建立新平衡 破坏旧平衡 V正=V逆≠0 ′ ′ 一定时间 ′ ′ 20 二、影响化学平衡的因素 将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向b试管中加入少量铁粉,溶液红色　　;向c试管中滴加4滴1 mol·L-1KSCN溶液,溶液红色　　。这些现象说明当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后,平衡混合物的　　　　　发生了变化。  红 变浅 加深 硫氰化铁 实验操作 向盛有5 mL 0.005 mol·L-1FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.015 mol·L-1KSCN溶液 实验原理 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　 (红色) 实验现象 溶液呈　　　　色 实验2-1 21 二、影响化学平衡的因素 1.浓度对化学平衡的影响 浓度的改变导致　　　　的改变,但K　　　　,使Q　K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。  正反应 逆反应 浓度商 不变 ≠ 在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下: (1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向　　　　　方向移动。  (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向　　　　　方向移动。  理论解释 22 二、影响化学平衡的因素 1.浓度对化学平衡的影响 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V(正)= V(逆) V’(正) V’(逆) 平衡状态2 平衡状态1 增大反应物浓度 溶液红色加深 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V(正)= V(逆) V’(逆) V’(正) 减小反应物浓度 平衡状态1 平衡状态2 溶液红色变浅 图像解释 平衡正向移动 平衡逆向移动 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　 (红色) 23 二、影响化学平衡的因素 1.浓度对化学平衡的影响 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V’ (逆) V’ (正) V’ (正)= V’ (逆) 增大C生，平衡逆移 0 v t v正 v逆 v正= v逆 V’正 V’逆 v正= v逆 减小C生，平衡正移 图像解释 24 二、影响化学平衡的因素 实验2-2 (1)实验操作:用50 mL注射器吸入20 mL NO2与N2O4的混合气体,并将细管端用橡皮塞封闭。然后将活塞向外拉,观察管内混合气体颜色的变化。当反复推拉活塞时,观察管内混合气体颜色的变化。 (2)实验现象与结论: 实验 实验现象 实验结论 活塞往外拉 气体颜色　　 　 　　 　, 　　　 减小压强,化学平衡向生成　　　的方向移动 活塞往里推 气体颜色　 　　　　　, 　　　 增大压强,化学平衡向生成　　　的方向移动 先变浅又逐渐变深 NO2 先变深又逐渐变浅 N2O4 25 二、影响化学平衡的因素 2.压强对化学平衡的影响 若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H2 2NH3: 增大压强后,平衡向　　 　　　　的方向移动;  减小压强后,平衡向　　　　 　　的方向移动。  气体体积减小 气体体积增大 若为等体积反应,如H2+I2 2HI: 改变压强后,平衡　　　　　。  不移动 26 二、影响化学平衡的因素 2.压强对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V’正 V’逆 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v'正= v'逆 减小压强 图像解释 27 二、影响化学平衡的因素 2.压强对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b<c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 减小压强 图像解释 28 二、影响化学平衡的因素 2.压强对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 平衡不移动 图像解释 29 二、影响化学平衡的因素 实验2-3 把NO2和N2O4混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察颜色变化。 红棕色变浅 红棕色加深 冰水中 热水中 现象 　　　　 　　　　 解释 降温→颜色变浅→平衡向放热方向移动; 升温→颜色变深→平衡向吸热方向移动 30 二、影响化学平衡的因素 3.温度对化学平衡的影响 吸热 放热 其他条件不变时,升高温度平衡向着　　　的方向移动,降低温度平衡向着　　　　的方向移动。  31 二、影响化学平衡的因素 3.温度对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) 0 v v正 v逆 v正= v逆 V’正 V’逆 v正= v逆 升高温度 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v'正= v'逆 ΔH>0 图像解释 32 二、影响化学平衡的因素 3.温度对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v正= v逆 升高温度 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 降低温度 ΔH<0 图像解释 33 二、影响化学平衡的因素 4.催化剂对化学平衡的影响 催化剂可　　　 　地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动　　　　　。但催化剂可　　　　反应达到平衡所需的时间。  同等程度 没有影响 改变 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v正= v逆 34 1.对于一定条件下的可逆反应甲：A(g)＋B(g) C(g)　ΔH＜0乙：A(s)＋B(g) C(g)　ΔH＜0丙：A(g)＋B(g) 2D(g)　ΔH＞0达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。此时反应体系的温度均比原来________(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)甲________；乙________；丙________。 向左 向左 向右 高 减小 减小 不变 课堂检测 35 （2)加压，使体系体积缩小为原来的1/2 ①平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p甲′、p乙′、p丙′，则p甲与p甲′，p乙与p乙′，p丙与p丙′的关系分别为甲________________；乙_______________；丙_______________。③混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)甲________；乙________；丙________。 答案 向右 不移动 不移动 p甲＜p甲′＜2p甲 p乙′＝2p乙 p丙′＝2p丙 增大 不变 不变 课堂检测 36 二、影响化学平衡的因素 如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够　　 这种改变的方向移动,这就是　　 　　　　,又称为化学平衡移动原理。  减弱 勒夏特列原理 微提醒 平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 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； 5.勒夏特列原理 37 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅B．对于反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深C．反应：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动D．对于合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 课堂检测 38 　ΔH=-56.9 kJ·mol-1 $$