(共27张PPT)
化学反应的限度（4）
高二年级
化学
Q和K的相对大小与平衡移动的关系图
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0
【回忆】温度、浓度对化学平衡的影响
Q
?
K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
温度↑,平衡向吸热方向移动
温度↓,平衡向放热方向移动
c(反应物)↑或c(生成物)↓
平衡正移
c(反应物)↓或c(生成物)↑
平衡逆移
Q
改变温度
改变浓度
Q
?
K
~K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
压缩体积
压强增大
各物质浓度同等程度增大
增大体积
压强减小
各物质浓度同等程度减小
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
Q
~K
Q=K
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
②
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
一定条件下，如下三个可逆反应：
V
→
1/2V
①
N2（g）+3
H2
（g）
2NH3（g）
V
1/2V
P
→
2P
V
→
1/2V
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
①
N2（g）+3
H2
（g）
2NH3（g）
②
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
一定条件下，如下三个可逆反应：
c
→
2c
浓度商如何变化?
平衡如何移动?
V
1/2V
=
K
Q
c
2(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
3
当
V→1/2V
，P
→
2P；
c
→
2c
[2c(NH3)]
[2c
(N2)]
?
[2c
(H2)]
3
2
Q
Q
<
K
①
N2（g）+3
H2
（g）
2NH3（g）
c
2(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
3
2
2
2
2
3
Q
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
压强增大时,该平衡向正反应方向移动
N2(g)+3H2(g
)
2NH3(g)
（773K
起始n(H2)
:
n(N2)
=3:1
）
总压
：×107Pa
NH3%
60.0%
50.0%
40.0%
30.0%
20.0%
10.0%
0.0%
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
n(NH3)
n
(总)
?100%
氨气的体积%
=
压强增大
平衡正移
=
K
Q
c
2(HI)
c
(H2)
?
c
(I2)
当
V→1/2V
,
P
→
2P
；
c
→
2c
[2c
(HI)]
c
(H2)
c
(I2)
2
2
?
2
Q
Q
=
K，
压强增大，平衡不移动
②
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
2
c2
(HI)
c
(H2)
?
c
(I2)
2
2
2
Q
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
(730.6K
起始浓度
c(H2)
:
c(I2)=1:1)
H2
I2
HI
1×107
54.5%
21.6%
23.9%
2×107
54.5%
21.6%
23.9%
总压(pa)
体积分数
改变压强，平衡不移动
=
K
Q
c
2(NO2)
c
(N2O4)
当V→1/2V
，P
→
2P,
c
→
2c
=
c
2(NO2)
22
2
Q
c
(N2O4)
?
Q
>
K
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
【任务一】预测压强对化学平衡的影响
c
(NO2)]2
[2
2
Q
c
(N2O4)
压强增大时,此反应向逆反应方向移动
1
(红棕色)
(无色)
平衡状态1
平衡状态2
移动
2
当V→1/2V,
P
→
2P；
压缩体积
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
【实验】
压强增大
平衡逆移
比平衡1颜色深
c
(NO2)↓
颜色变浅
c
(NO2)↑
颜色变深
c
(NO2)
①
N2（g）+3
H2
（g）
2NH3（g）
【任务二】总结压强对化学平衡的影响
压强增大,
Q
<
K,
平衡正向移动
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
压强增大,
Q
>
K，平衡逆向移动
②
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
压强增大,平衡不移动
c
2(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
3
2
2
2
2
3
Q
2
c2
(HI)
c
(H2)
?
c
(I2)
2
2
2
Q
=
c
2(NO2)
22
2
Q
c
(N2O4)
①
N2（g）+3
H2
（g）
2NH3（g）
【任务二】总结压强对化学平衡的影响
压强增大,
Q
<
K,
平衡正向移动
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
压强增大,
Q
>
K，平衡逆向移动
正反应方向是气态物质
化学式前系数减小的方向
逆反应方向是气态物质
化学式前系数减小的方向
对于反应前后气态物质化学式前系数不等的可逆反应：
压强增大，平衡向着气态物质化学式前系数减小的方向移动。
压强减小呢？
【任务二】总结压强对化学平衡的影响
③
N2O4
（g）
2NO2（g）
当V→2V
，P
→
1/2P,
c
→
0.5c
c
2(NO2)
0.52
0.5
Q
c
(N2O4)
c
(NO2)]2
[0.5
0.5
Q
c
(N2O4)
=
压强减小,
Q
<
K,
平衡正向移动
正反应方向是气态物质化学式前系数增大的方向
压强减小，平衡向着气态物质化学式前
系数增大的方向移动
【任务二】总结压强对化学平衡的影响
②
H2
（g）+
I2（g）
2HI（g）
压强增大,
平衡不移动
气态物质化学式前
系数前后相等
对于反应前后气态物质化学式前系数相等的可逆反应：
压强改变，平衡不移动
Q=K
【小结】压强对化学平衡的影响
m+n
=
p+q
改变P，平衡不移动
m+n
?
p+q
P↑
：平衡向气态物质化学式前系数减小的方向移动
P↓
：平衡向气态物质化学式前系数增大的方向移动
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0
【小结】压强对化学平衡的影响
当参加反应的物质均为固体或液体的时候，压强的改变对平衡体系几乎无影响，可以不予考虑。
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0
压强的改变，只对有气态物质参与的化学反应，且反应前后气态物质化学式前系数不等时有影响，平衡才会发生移动。
【小结】用K与Q分析平衡移动的基本思路
：
平衡状态1
非平衡态
平衡状态2
Q
=
K
Q
≠
K
Q
=
K
改变条件
移动
温度
浓度
压强
若Q
<
K
,
平衡正向移动；
若Q
>
K
,
平衡逆向移动；
若Q
=
K
,平衡不移动。
如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
勒?夏特列
勒?夏特列原理——平衡移动原理
【小结】化学平衡移动规律
升高温度，平衡向吸热方向移动；
降低温度，平衡向放热方向移动；
增大反应物浓度，减小生成物浓度，平衡正向移动；
增大生成物浓度,
减小反应物浓度，平衡逆向移动；
增大压强，平衡向气态物质化学式前系数减小的方向移动；
减小压强，平衡向气态物质化学式前系数增大的方向移动。
（只对有气态物质参与的可逆反应）
勒?夏特列
勒?夏特列原理可以帮助我们分析外界条件改变时平衡移动的方向，但它不能判定给定系统是否处于平衡状态，不能计算平衡移动后各物质的“量”。
勒?夏特列原理——平衡移动原理
【学以致用】
“粮食一枝花，全靠肥当家”，工业合成的氨，90%用于生产农用化肥，可见氨产量的高低与人们的温饱问题息息相关。
1914年哈伯：
因此荣获了诺贝尔化学奖。
N2(g)+3H2
(g)
2NH3(g)
德国化学家哈伯
课后思考：如何调控外界条件，使氨气产量更高？生产效益更高呢？
【课堂练习】
在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)+nB(s)
pC(g)，达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之增大。下列说法中正确的是（
）
A.(m+n)必定大于p
B.
(m+n)必定小于p
C.
m必定大于p
D.
n必定大于p
【解题思路】
根据题意，压缩体积，A的转化率增大
增大压强
平衡正向移动
已知：压强增大，平衡向着气态物质
化学式前系数减小的方向移动
C
再见
字体规范
1.
内容文字一行不能超过28个字；全屏不能超过8行。
2.汉字字体为黑体，不加粗，不加阴影。
3.标题文字可以用黄色，字号不低于32；句子用白色，字号不低于24；辅助性文字可用白色或黄色，字号不低于18；数理化英有特殊需求字号可自行定夺；忌用红色，标注重点可用橘黄色。
4.背景用暗色背景，不要用浅色背影。
改变浓度
【回忆】温度、浓度对化学平衡的影响
改变温度
Q
?
K
Q
=K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
温度↑,平衡向吸热方向移动
温度↓,平衡向放热方向移动
c(反应物)↑或c(生成物)↓
浓度商减小，平衡正移
c(反应物)↓或c(生成物)↑
浓度商增大，平衡逆移
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>
0(共38张PPT)
化学反应的限度（2）
高二年级
化学
化学反应的限度
平衡常数
化学反应的限度
平衡常数
平衡转化率
平衡转化率定义
平衡转化率α
对于化学反应
a
A
+
b
B
c
C
+
d
D
α(A)=
X100%
初始时A的物质的量-平衡时A的物质的量
初始时A的物质的量
a
A
+
b
B
c
C
+
d
D
α(B)=
X100%
初始时B的物质的量-平衡时B的物质的量
初始时B的物质的量
对于溶液体系和恒容的气态反应
体系，可以用物质的量浓度进行计算。
平衡转化率计算(例1)
【例1】化学反应2S02(g)
+02(g)
2S03(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050
molS02(g)和0.030
molO2
(g)注入体积为1.0
L的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044
molSO3
(g),求该温度下反应的平衡常数及SO2
、O2的平衡转化率。
第一步，根据题目信息列出初始浓度和部分平衡浓度
【例1】化学反应2S02(g)
+02(g)
2S03(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050
molS02(g)和0.030
molO2
(g)注入体积为1.0
L的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044
molSO3
(g),求该温度下反应的平衡常数及SO2
、O2的平衡转化率。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.044
第二步，根据SO3初始浓度和平衡浓度，列出SO3的
转化浓度
【例1】化学反应2S02(g)
+02(g)
2S03(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050
molS02(g)和0.030
molO2
(g)注入体积为1.0
L的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044
molSO3
(g),求该温度下反应的平衡常数及SO2
、O2的平衡转化率。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.044
第三步，根据SO3的转化浓度，列出SO2和O2的转化浓度
【例1】化学反应2S02(g)
+02(g)
2S03(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050
molS02(g)和0.030
molO2
(g)注入体积为1.0
L的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044
molSO3
(g),求该温度下反应的平衡常数及SO2
、O2的平衡转化率。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.044
第四步，根据SO2和O2的转化浓度和初始浓度，
列出平衡浓度
【例1】化学反应2S02(g)
+02(g)
2S03(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050
molS02(g)和0.030
molO2
(g)注入体积为1.0
L的密闭反应器，并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中；达到化学平衡后，测得反应器中有0.044
molSO3
(g),求该温度下反应的平衡常数及SO2
、O2的平衡转化率。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
第五步，根据定义进行相关计算
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
K
=
c2平(SO3)
c2平(SO2).c平(O2)
=
6.7X103
mol-1·L
=
（0.044
mol·L-1
）2
（0.006
mol·L-1
）2
X
0.008
mol·L-1
第五步，根据定义进行相关计算
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
α（S02）=
c始(SO2)-c平(SO2)
C始(SO2)
X100%
=
88%
α（02）=
c始(O2)-c平(O2)
c始(O2)
X100%
=
73%
由例1可知，对于一个已标明化学方程式的化学反应，温度一定时只有一个平衡常数，但不同反应物的平衡转化率却可能不同。因此，脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化率是没有意义的。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
K=6.7X103
mol-1·L
α（S02）=
88%
α（02）
=
73%
平衡转化率计算方法小结
首先根据题目信息尽量列出初始浓度、转化浓度、平衡浓度，
然后根据反应物或生成物的转化浓度按比例列出其他的转化浓度，
接着把所有的初始浓度、转化浓度、平衡浓度全部列出来，
最后根据定义和题目要求进行相关计算。
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
α(A)=
X100%
初始时A的物质的量-平衡时A的物质的量
初始时A的物质的量
平衡转化率计算(例2)
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K
为2.25
。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100
mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
第一步，根据题目信息列出初始浓度
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K
为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100
mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
平衡浓度／(mol·L-1）
第二步，设部分转化浓度或平衡浓度为x，
本题设水(g)的平衡浓度为x
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K
为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100
mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
平衡浓度／(mol·L-1）
x
第三步，列出水(g)的转化浓度
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K
为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100
mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
平衡浓度／(mol·L-1）
x
第四步，按比例列出其他的转化浓度
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K
为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100
mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
x
x
x
平衡浓度／(mol·L-1）
x
第五步，列出其他的平衡浓度
【例2】1200℃时测得反应H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)的平衡常数K为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100mol·L-1，请计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
x
x
x
平衡浓度／(mol·L-1）
0.0100-x
0.0100-x
x
x
第六步，根据定义进行相关计算
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
x
x
x
平衡浓度／(mol·L-1）
0.0100-x
0.0100-x
x
x
K=
c平(H2).c平(CO2)
=
c平(H2O).c平(CO)
=
2.25
x2
(0.0100
mol·L-1
-x)2
解方程得：x1=0.0060
mol·L-1,x2=0.0300
mol·L-1
第七步，根据实际情况（取值范围）合理处理数据。
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
x
x
x
平衡浓度／(mol·L-1）
0.0100-x
0.0100-x
x
x
解方程得：x1=0.0060
mol·L-1,x2=0.0300
mol·L-1
0.0300
mol·L-1〉
c始(H2)不合理，舍去
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
x
x
x
x
平衡浓度／(mol·L-1）
0.0100-x
0.0100-x
x
x
c平(H2)=c平(CO2)=0.0100mol·L-1–x
=
0.0040mol·L-1
c平(H20)
=c平(CO)=
x
=
0.0060mol·L-1
第八步，根据题目要求进行相关计算。
第八步，根据题目要求进行相关计算
转化浓度
x
x
x
x
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
0.006
0.006
0.006
0.006
平衡浓度／(mol·L-1）
0.004
0.004
0.006
0.006
α（H2）=
c始(H2)-c平(H2)
c始(H2)
X100%
=
60%
α（C02）=
c始(CO2)-c平(CO2)
c始(CO2)
X100%
=
60%
问题：H2
CO2
转化率相同，是必然还是偶然？
转化浓度
x
x
x
x
解：
H2(g)
+
CO2
(g)
H20(g)
+
CO(g)
初始浓度／(mol·L-1）
0.0100
0.0100
0
0
转化浓度／(mol·L-1)
0.006
0.006
0.006
0.006
平衡浓度／(mol·L-1）
0.004
0.004
0.006
0.006
c始(H2)-c平(H2)
c始(H2)
X100%
=
60%
c始(CO2)-c平(CO2)
c始(CO2)
X100%
=
60%
α（H2）=
α（C02）=
问题1：A组两个反应物为什么平衡转化率相同？
如何理解？
1200℃时
H2(g)+CO2
(g)
H20(g)+CO(g)反应物的初始浓度及相应的平衡转化率如下表。
问题2：B组H2为什么平衡转化率比CO2低？
如何理解？
问题3：C组H2为什么平衡转化率比CO2高？
如何理解？
分析上表可以发现，增大氢气在原料气中的浓度，可使二氧化碳的平衡转化率提高；同理，增大二氧化碳在原料气中的浓度，可使氢气的平衡转化率提高。
回顾例题1
增大氧气在原料气中的浓度，可使二氧化硫的平衡转化率提高
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
α（S02）=
88%
α（02）
=
73%
问题：在实际工业生产中有什么意义？
解：
2S02(g)
+
02(g)
2S03(g)
初始浓度／
(mol·L-1）
0.050
0.030
0
转化浓度／
(mol·L-1)
0.044
0.022
0.044
平衡浓度／
(mol·L-1）
0.006
0.008
0.044
α（02）
=
73%
α（S02）=
88%
应用：
根据这一原理，在化工生产中常常通过增大某一种价廉、易得的反应物的浓度来提高另一种昂贵、稀缺的反应物的转化率，从而降低生产成本；或提高对环境可能造成污染的反应物的转化率，从而更加绿色环保。
小结：
平衡转化率定义
平衡转化率计算
反应物初始浓度对平衡转化率的影响和应用(共27张PPT)
化学反应的限度（1）
高二年级
化学
在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨的反应：
研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。给定条件下，可逆反应达到化学平衡状态是反应所能达到的最大程度，即该反应的限度。
N2(g)
+
3H2(g)
2NH3(g)
高温、高压
催化剂
如何定量地描述化学反应的限度呢？
【联想·质疑】
实验
初始浓度/(mol·L?1)
平衡浓度/(mol·L?1)
CO2
H2
CO
H2O
CO2
H2
CO
H2O
①
0.01
0.01
0
0
0.0040
0.0040
0.0060
0.0060
②
0.01
0.02
0
0
0.0022
0.0122
0.0078
0.0078
③
0.01
0.01
0.001
0
0.0041
0.0041
0.0069
0.0059
④
0
0
0.02
0.02
0.0081
0.0081
0.0119
0.0119
表中所列为测量反应
在1
473
K时各物质的初始浓度和平衡浓度所获得的数据。
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
2.27
2.42
2.16
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
根据表中的实验数据计算平衡时的
值，
将计算结果填入表中。
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
【任务一】
2.25
实验
初始浓度/(mol·L?1)
平衡浓度/(mol·L?1)
CO2
H2
CO
H2O
CO2
H2
CO
H2O
①
0.01
0.01
0
0
0.0040
0.0040
0.0060
0.0060
②
0.01
0.02
0
0
0.0022
0.0122
0.0078
0.0078
③
0.01
0.01
0.001
0
0.0041
0.0041
0.0069
0.0059
④
0
0
0.02
0.02
0.0081
0.0081
0.0119
0.0119
2.分析计算所得数据，寻找其中的规律。
2.27
2.42
2.16
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
2.25
表中所列为测量反应
在1
473
K时各物质的初始浓度和平衡浓度所获得的数据。
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
【任务一】
（1）温度为
1
473
K，平衡时，
为常数；
（2）该常数与反应的起始浓度大小无关；
（3）该常数与正向建立还是逆向建立平衡无关，
即与平衡建立的过程无关。
通过分析上述反应的实验数据和计算结果，得出以下结论：
1
473
K
时，密闭容器内发生如下反应：
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
在698.6
K
时，
各物质的初始浓度和平衡浓度如下。
【任务二】
I2(g)＋H2(g)
2HI(g)
实验
初始浓度/(mol·L-1)
平衡时浓度/(mol·L-1)
c始(H2)
c始(I2)
c始(HI)
c平(H2)
c平(I2)
c平(HI)
①
0.010
67
0.011
96
0
0.001
83
0.003
13
0.017
67
②
0.011
35
0.009
04
0
0.003
56
0.001
25
0.015
59
③
0.011
34
0.007
51
0
0.004
57
0.000
74
0.013
54
④
0
0
0.004
49
0.000
48
0.000
48
0.003
53
⑤
0
0
0.010
69
0.001
14
0.001
14
0.008
41
c平(HI)
c平(H2)
?
c平(I2)
验证你所获得的规律，你还能获得哪些结论。
3503
4004
15321
6471
学生1：计算
的值。
c平(HI)
c平(H2)
?
c平(I2)
计算结果不是常数！
3085
实验
初始浓度/(mol·L-1)
平衡时浓度/(mol·L-1)
c始(H2)
c始(I2)
c始(HI)
c平(H2)
c平(I2)
c平(HI)
①
0.010
67
0.011
96
0
0.001
83
0.003
13
0.017
67
②
0.011
35
0.009
04
0
0.003
56
0.001
25
0.015
59
③
0.011
34
0.007
51
0
0.004
57
0.000
74
0.013
54
④
0
0
0.004
49
0.000
48
0.000
48
0.003
53
⑤
0
0
0.010
69
0.001
14
0.001
14
0.008
41
在698.6
K
时，
各物质的初始浓度和平衡浓度如下。
I2(g)＋H2(g)
2HI(g)
c平(HI)
c平(H2)
?
c平(I2)
2
54.61
54.21
54.08
54.42
【任务二】
学生2：计算
的值。
c平(HI)
c平(H2)
?
c平(I2)
2
计算结果近似相等。
验证你所获得的规律，你还能获得哪些结论。
54.51
实验
初始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
SO2
O2
SO3
SO2
O2
SO3
T1
①
0.0200
0.0100
0
0.0144
0.0072
0.0056
②
0.0300
0.0200
0
0.0196
0.0148
0.0104
T2
③
0.0200
0.0100
0
0.0160
0.0080
0.0040
④
0.0800
0.0300
0
0.0580
0.0190
0.0220
c平(SO3)
c平(SO2)
?
c平(O2)
2
2
不同温度下，
各物质的初始浓度和平衡浓度如下。
2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)
【任务二】
19.39
19.02
7.81
7.57
温度一定时，计算结果为常数。温度不同，数值不同。
验证你所获得的规律，你还能获得哪些结论。
一、化学平衡常数
1.定义
在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数（简称平衡常数）。
在研究了大量实验的基础上，人们总结出可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。
2.
表达式：
对于可逆反应：
a
A(g)＋b
B(g)
c
C(g)＋d
D(g)
K＝
c
c平(C)
?
c平(D)
d
a
c平(A)
?
c平(B)
b
注：
对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。
一、化学平衡常数
3．化学平衡常数的影响因素
一个反应的化学平衡常数的大小只与温度有关，
与反应物或生成物的浓度无关。
化学平衡常数只受温度的影响！
1.
写出下表中各反应的平衡常数表达式，并写出后三个反应的K
的单位。
【任务三】
反应
平衡常数表达式
单位
①
(mol
?
L?1)?1
②
(mol
?
L?1)?2
③
(mol
?
L?1)2
N2(g)
＋
H2(g)
NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
1
2
3
2
K1＝
c
(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
K2＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
K3＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
反应
平衡常数表达式
单位
④
⑤
⑥
FeO(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)
AgCl
(s)
Ag+
(aq)＋Cl?(aq)
1.
写出下表中各反应的平衡常数表达式，并写出后三个反应的K
的单位。
【任务三】
NH3
?
H2O
(aq)
NH
(aq)＋OH?(aq)
+
4
K5＝
c
(CO)
c
(CO2
)
K4＝
c
(NH3
?H2O)
c
(NH
)
?
c
(OH?)
4
+
K6＝
c
(Ag+
)
?
c
(Cl?)
(mol
?
L?1)2
mol
?
L?1
1
2.
【任务三】
在某温度下，合成氨反应在达平衡时，各物质的浓度分别是c平(N2)=0.04
moI·L?1，c平(H2)=
1.00
moI·L?1
．c平(
NH3)
=
0.04
moI·L?1
，求下列反应的K值。
反应
平衡常数表达式
K值
①
②
③
N2(g)
＋
H2(g)
NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
1
2
3
2
0.04
0.2
25
K1＝
c
(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
K2＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
K3＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
3.
结合以上分析，讨论下面的问题。
【任务三】
（1）对于一个反应，其平衡常数的表达式和平衡常数的数值是唯一的吗？
平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
K2＝K12
K2
＝
K3
1
反应
平衡常数表达式
K值
①
②
③
N2(g)
＋
H2(g)
NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)
1
2
3
2
0.04
0.2
25
K1＝
c
(NH3)
c
(N2)
?
c
(H2)
K2＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
K3＝
c2
(NH3)
c(N2)
?
c3
(H2)
【任务三】
3.
结合以上分析，讨论下面的问题。
（2）分析K
的单位与反应的化学方程式之间存在什么关系。
【任务三】
3.
结合以上分析，讨论下面的问题。
（2）分析K
的单位与反应的化学方程式之间存在什么关系。
平衡常数的单位也与化学方程式的书写方式相对应。
谈谈你对化学反应限度的认识？
【交流·研讨】
化学反应限度用平衡常数K
表达。
影响化学平衡常数的因素为温度。压强、浓度不影响化学反应限度。
对于同一个反应，同一种书写方式：温度一定，采用不同的投料方式，将达到不同的平衡状态，对应同一个K
值。
对于同一个反应，不同的书写方式：平衡常数的表达式不同，同一温度下，K
值不同。
分析不同反应的K
值，你认为K
值大小与反应进行的程度存在怎样的关系？
【任务四】
化学反应
K
2NO(g)
+
2CO(g)
N2(g)
+
2CO2(g)
(570
K)
约为1059
mol?1
?
L
PCl3(g)
+
Cl2(g)
PCl5(g)
(470
K)
约为1
mol?1
?
L
2HCl(g)
H2(g)
+
Cl2(g)
(300
K)
10－17
化学平衡常数可定量地衡量化学反应进行的程度。
K
值越大，表示反应正向进行的程度越大。
化学反应
K
反应程度
2NO(g)
+
2CO(g)
N2(g)
+
2CO2(g)
(570
K)
约为1059
mol?1
?
L
正反应可接近完全
PCl3(g)
+
Cl2(g)
PCl5(g)
(470
K)
约为1
mol?1
?
L
正、逆反应相当
2HCl(g)
H2(g)
+
Cl2(g)
(300
K)
10－17
正反应几乎不发生
如果反应的平衡常数的数值在105左右，通常认为反应可进行得比较完全，相反，如果一个反应的平衡常数数值在10-5左右，则认为这个反应很难进行。
资料：
4．化学平衡常数的意义
一、化学平衡常数
（1）判断反应进行的程度：
K
值越大，表示反应正向进行的程度越大。
实验
初始浓度
/(mol·L-1)
平衡浓度
/(mol·L-1)
CO2
H2
CO
H2O
CO2
H2
CO
H2O
①
0.01
0.01
0
0
0.004
0.004
0.006
0.006
②
0.002
0.008
0.004
0.009
③
0.005
0.002
0.006
0.005
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
如果按②和③的起始浓度投料，对应的状态是平衡状态吗？如果不是，请分别判断反应将向哪个方向进行？
【任务五】
1
473
K
时，密闭容器内发生如下反应：
温度一定，K
为一常数
平衡时：
任意时刻：
Q
＝
（浓度商）
比较Q
与K的大小
对于可逆反应：
a
A(g)＋b
B(g)
c
C(g)＋d
D(g)
K＝
c
c平(C)
?
c平(D)
d
a
c平(A)
?
c平(B)
b
c
c
(C)
?
c
(D)
d
a
c
(A)
?
c
(B)
b
温度一定，K
为一常数
由①得，
＝2.25
由②得，
＝2.25
Q
＝
（浓度商）
Q
＝K
化学平衡状态
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
K
＝
c(CO)
?
c(H2O)
c(CO2)
?
c(H2)
c平(CO)
?
c平(H2O)
c平(CO2)
?
c平(H2)
K
＝
由①得，
由③得，
c(CO)
?
c(H2O)
c(CO2)
?
c(H2)
＝3.0
Q
＝
（浓度商）
Q
＞K
逆向进行
＝2.25
温度一定，K
为一常数
4．化学平衡常数的意义
一、化学平衡常数
（2）判断可逆反应是否达到化学平衡状态
Q
与
K
Q＜K
Q＝K
Q＞K
反应进行的方向
正向
平衡状态
逆向
（3）预测反应进行的方向
化学平衡常数
影响因素：温度
课
堂
小
结
化学反应限度
意义
通过Q
与K
的关系预测反应进行的方向
判断反应进行的程度
定量
表征
K＝
c
c平(C)
?
c平(D)
d
a
c平(A)
?
c平(B)
b
符号表达：
判断可逆反应是否达平衡(共34张PPT)
化学反应的限度(3)
高二年级
化学
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
=
K
平衡常数的数值越大，反应进行得越完全
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
Q
平衡状态1
化学平衡的移动
Q
=
K
条件改变
平衡破坏
Q
≠
K
平衡状态2
一段时间后
Q
=
K
?
=
K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
改变某一
物质的浓度
改变温度
改变多种
物质的浓度
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
Q
T
/
K
K
/（mol-1·L）
333
0.601
298
6.80
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
c(N2O4
)
c2(NO2
)
该反应在不同温度下的K值：
【任务一】预测温度对化学平衡的影响
Q
=
K
Q
<
K
小↓
大
T
/
K
K
/（mol-1·L）
333
0.601
298
6.80
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
该反应在不同温度下的K值：
降低温度
放热方向
=k
↑
↓
【任务一】预测温度对化学平衡的影响
c(N2O4
)
c2(NO2
)
Q
=
K
Q
<
K
小↓
大
T
/
K
K
/（mol-1·L）
333
0.601
298
6.80
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
Q
>
K
【任务一】预测温度对化学平衡的影响
c(N2O4
)
c2(NO2
)
小↑
大
Q
=
K
该反应在不同温度下的K值：
Q
T
/
K
K
/（mol-1·L）
333
0.601
298
6.80
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
升高温度
吸热方向
↓
↑
【任务一】预测温度对化学平衡的影响
c(N2O4
)
c2(NO2
)
=
K
小↑
大
该反应在不同温度下的K值：
Q
>
K
=k
热水
冰水
混合气体
【实验验证】
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
平衡时
颜色相同
热水
冰水
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
【实验验证】
热水中
冰水中
颜色变深
颜色变浅
常温
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
【实验验证】
升温时，平衡向吸热方向移动
颜色变深，说明NO2浓度增大
热水中
冰水中
颜色变深
颜色变浅
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
【实验验证】
降温时，平衡向放热方向移动
颜色变浅，说明NO2浓度减小，N2O4浓度增大
常温
【小结】温度对化学平衡的影响
2NO2
(g)
N2O4
(g)
H
?
0
(红棕色)
（无色）
热水中
冰水中
升温时，平衡向吸热方向移动
降温时，平衡向放热方向移动
反应焓变
ΔH
温度变化
平衡常数K
移动方向
ΔH
<
0
(放热反应)
温度升高
变小
吸热方向（逆向）
温度降低
变大
放热方向（正向）
【小结】温度对化学平衡的影响
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
<
0
反应焓变
ΔH
温度变化
平衡常数K
移动方向
ΔH
>0
(吸热反应)
温度升高
变大
吸热方向（正向）
温度降低
变小
放热方向（逆向）
【小结】温度对化学平衡的影响
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
H
>0
【小结】温度对化学平衡的影响
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
Q【任务二】预测浓度对化学平衡的影响
↓
↑
Q
增大反应物浓度，或减小生成物浓度
平衡正向移动
=K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
Q>K
↑
↓
【任务二】预测浓度对化学平衡的影响
减小反应物浓度，或增大生成物浓度
平衡逆向移动
Q
=K
利用所给试剂，验证改变某一种物质浓度对平衡的影响情况。
【实验用品】
0.01
mol/L
FeCl3溶液，0.01
mol/L
KSCN溶液，1
mol/L
FeCl3溶液，1
mol/L
KSCN溶液，
0.01
mol/L
NaOH溶液，铁粉
试管，烧杯，胶头滴管
【实验验证】浓度对化学平衡的影响
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3（红色）
【实验验证】浓度对化学平衡的影响
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3（红色）
证明改变某一物质浓度对平衡移动有何影响，需要先建立一个平衡体系。
再通过改变某一物质浓度，观察实验现象，判断平衡移动方向。
【实验思路】
【实验验证】浓度对化学平衡的影响
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3（红色）
在小烧杯中加入等体积的
0.01
mol/L
FeCl3溶液
与0.01
mol/L
KSCN溶液，静置一段时间，待溶液颜色不变。
【实验步骤1】
平衡1
【实验步骤2】
【实验验证】浓度对化学平衡的影响
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3（红色）
将上述混合溶液平均分成五份，分别置于5
支试管中，
编号为1、2、3、4、5
1
2
3
4
5
平衡1
【实验验证】浓度对化学平衡的影响
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3（红色）
1
2
3
4
5
4滴
1
mol/L
FeCl3
溶液
4滴
1
mol/L
KSCN溶液
4滴
0.01
mol/L
NaOH溶液
少量铁粉
滴加4滴水
【实验步骤3】
【实验结果】
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3
（红色）
建立
平衡1
编号
实验操作
改变因素
实验现象
平衡
移动方向
1
2
红色变深
红色变深
滴加4滴
1
mol/L
FeCl3
溶液
滴加4滴
1
mol/L
KSCN溶液
增大反应物浓度，平衡正向移动。
增大
c(Fe3+)
增大
c(SCN-)
↑
↑
平衡正移
平衡正移
↑
建立
平衡1
编号
实验操作
改变因素
实验现象
平衡
移动方向
3
4
【实验结果】
红色变浅
红色变浅
滴加4滴
0.01
mol/L
NaOH
溶液
少量铁粉
减小反应物浓度，平衡逆向移动。
↓↓
平衡逆移
平衡逆移
Fe3+
+
3SCN-
Fe(SCN)3
（红色）
↓
减小
c(Fe3+)
减小
c(Fe3+)
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
c(反应物)↑
或c(生成物)↓
平衡正向移动
Q【小结】浓度对化学平衡的影响
=K
Q
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
=K
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
c(反应物)
↓
或c(生成物)↑
平衡逆向移动
Q>K
【小结】浓度对化学平衡的影响
Q
Q
Q
Q
K
K
K
QQ=K
Q>K
平衡正移
平衡逆移
Q和K的相对大小与平衡移动的关系图
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD
(g)
c(反应物)↑或c(生成物)↓
c(反应物)↓或c(生成物)↑
平衡正向移动
平衡逆向移动
温度↑
平衡向吸热方向移动
温度↓
平衡向放热方向移动
【小结】温度、浓度对化学平衡的影响
改变浓度
改变温度
【课堂练习1】
若可逆反应
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)在密闭容器中达到化学平衡后，升高温度，使平衡混合物中的C的质量分数降低，则该反应的正反应是______反应（填“吸热”或“放热”)。
【解题思路】
放热
升高温度：C的质量分数降低
平衡向逆反应向移动
已知：升高温度，平衡向吸热方向移动
逆反应为吸热反应
【课堂练习2】
已知25℃时，1体积水可溶解500体积的HCl，可溶解2体积氯气，又知：新制的饱和氯水中存在：Cl2
+
H2O
HCl
+
HClO，利用所学平衡移动知识，解释为什么可用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体。
【解题思路】
从信息中可以知道，1体积水可溶解500体积的HCl，
说明HCl在水中的溶解度很大，用水吸收HCl，吸收效果很好。
为什么不用水直接吸收HCl呢？
【课堂练习2】
已知25℃时，1体积水可溶解500体积的HCl，可溶解2体积氯气，又知：新制的饱和氯水中存在：Cl2
+
H2O
HCl
+
HClO，利用所学平衡移动知识，解释为什么可用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体。
【解题思路】
Cl2
+
H2O
H+
+
Cl-
+
HClO
信息：1体积水可溶解2体积的Cl2
↑
因为1体积水可溶解500体积的HCl，说明HCl在水中的溶解度很大，可以被饱和食盐水吸收完全；而饱和食盐水中氯离子浓度大，会使
，向逆反应向移动，从而减少氯气与水的反应，也减少氯气在水中的溶解度。所以，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体。
【课堂练习2】——答案
Cl2
+
H2O
H+
+
Cl-
+
HClO
【课堂练习2】
把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡，Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)
+2OH-(aq)。加入下列少量固体，可以使Ca(OH)2减少的是(
)
A.
NaNO3
B.
MgCl2
C.NaOH
D.CaCl2
【解题思路】
使Ca(OH)2减少，即使平衡正向移动
可以通过减小生成物浓度，即减小Ca2+或OH-的浓度来实现
选项中，Mg2+
+
2OH-
＝
Mg(OH)2↓
B
