(共77张PPT)
专题2 化学反应速率与化学平衡
NO.3 化学平衡的移动
2012.3.24
【复习】化学平衡状态的定义：(化学反应的限度)
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.
V正
V逆
V正=V逆
v
t
0
条件改变,使V正≠V逆原平衡被破坏,可见,化学平衡只有在一定的条件下才能保持.当外界条件改变,旧的化学平衡将被破坏,并建立起新的平衡状态。
条件改变
建立新平衡
破坏旧平衡
一定时间
化学平衡的移动
平衡1
v正=v逆≠0
各组分含量保持恒定
v正,≠v逆,
各组分含量在不断改变
v正,,= v逆,,≠0
各组分含量保持新恒定
平衡2
v正,=v逆,
各组分含量不改变
化学平衡不移动
一、化学平衡的移动
改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。
外界条件发生变化。
旧平衡
条件改变
v正≠v逆
一段时间后
新平衡
3. 移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。
①若V正＞V逆 ，
平衡向正反应方向移动。
②若V正＝V逆 ，
平衡不移动。
③若V正＜V逆 ，
平衡向逆反应方向移动。
1. 概念：
2. 移动的原因：
条件改变 Q变化 Q与K关系 平衡移动方向
C反增大
C生减小 Q减小
C生增大
C反减小 Q增大
向逆反应方向移动
Q ＜ K
Q ＞ K
向正反应方向移动
2.浓度商Q判断平衡移动方向
注:浓度商计算式中的浓度表示反应进行到某一时刻的浓度,不一定是平衡浓度。
浓 度
【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？
化学反应速率
温 度
压 强
催化剂
【思考】 如何通过改变条件来打破旧平衡？
可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，
建立新平衡。
二、影响化学平衡移动的条件
已知重铬酸根和铬酸根离子间存在如下平衡：
Cr2O72－＋H2O 2CrO42－＋2H＋
橙色 黄色
实验现象 实验结论
实验1
实验2
溶液由橙色向黄色转变
溶液由黄色向橙色转变
减少生成物浓度,可使化学平衡向正反应方向移动
增大生成物浓度,可使化学平衡向逆反应方向移动
1.浓度的变化对化学平衡的影响
t2
V”正 = V”逆
V’逆
V,正
t3
V正= V逆
V正
V逆
t1
t（s）
V（molL-1S-1）
0
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
增大反应物浓度
速率-时间关系图：
原因分析:
增加反应物的浓度, V正 > V逆，平衡向正反应方向移动；
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
增大反应物的浓度
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
减小生成物的浓度
增加反应物浓度,减小生成物的浓度 V正＞V逆,平衡向正反应方向移动；
新平衡
t
0
v
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
增大生成物的浓度
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
减小反应物的浓度
V’逆>V’正平衡逆向移动
注意:增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
增大生成物的浓度,减小反应物的浓度
思考：
1.在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中,应该怎样通过改变浓度的方法来使反应向正方向进行？
2.可逆反应H2O(g)＋C(s) CO(g)＋H2(g) 在一定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动？CO浓度有何变化
①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H2浓度
增加氧气的浓度
① ③
注意
在溶液中进行的反应,如果是稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度减小, V(正) 、V(逆)都减小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
练习1:在0.1mol/LCH3COOH溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOH CH3COO- + H+对于该平衡,下列叙述正确
的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动。
B.加入少量氢氧化钠固体,平衡向正反应方向移动。
C.加入少量0.1 mol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
B
(2)增加碳,平衡 , C(co) .
2.在密闭容器中进行下列反应:
CO2(g)+C(s) 2CO(g) H﹥0达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化：
不移动
不变
(1)增加CO2,平衡________,Ｃ(co)________。
正向移动
增大
二、压强对化学平衡的影响
1.根据图2-21的数据,分析压强改变是如何影响合成氨的平衡的
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 (g)
二、压强对化学平衡的影响
2.对于某些有气体参与的可逆反应,通过改变反应容器的
体积来改变体系的压强,有可能使平衡发生移动。
请写出下列可逆反应的平衡常数表达式,利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。
正移
逆移
逆移
正移
不移动
不移动
一定 T N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g)
平衡浓度： a b c
加压一倍： 2a 2b 2c 减压一半： 1/2a 1/2b 1/2c
K(平)= Q(加压)= Q(减压)=
比较K(平)、Q(加压) Q(减压)的大小？
一定 T H2(g) +I2(g) 2HI(g)
平衡浓度： a b c
加压一倍： 2a 2b 2c 减压一半： 1/2a 1/2b 1/2c
K(平)=Q(加压)=Q(减压)→平衡不移动。
提醒:
若没有特殊说明,压强的改变就默认为改变容器容积的方法来实现,如增大压强,就默认为压缩气体体积使压强增大。
结论及应用：
对有气体参加的可逆反应：
aA(g) bB(g)
平衡常数可表示为：
若a>b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，
增大压强,平衡向正反应方向移动；
若a=b，即反应前后气体分子数目不变的反应，
改变反应体系的压强,平衡不发生移动；
若a增大压强,平衡逆向移动。
N2＋3H2 2NH3
实验探究: 2NO2(g) N2O4(g)
现象：
(2体积,红棕色)
(1体积,无色)
A.加压混和气体颜色先深后浅；
B.减压混和气体颜色先浅后深。
t
0
v
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
m+n﹥p+q
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
m+n﹤p+q
增大压强，a﹥1
减小压强，则 a﹤1
若 m+n﹥p+q ,则K’ ﹥ K ,平衡逆向移动。
若 m+n﹤p+q ,则K’ ﹤ K ,平衡正向移动。
若 m+n＝p+q ,则K’ ＝K ,平衡不发生移动。
K’=
[aA]m
[aB]n
[aC]p
[aD]q
=
a
(p+q-m-n)
×
[A]m
[B]n
[C]p
[D]q
减小压强，则 a﹤1
m+n﹥p+q
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (逆)
V’ (正)
新平衡
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
m+n﹤p+q
速率-时间关系图：
V(molL-1S-1)
T(s)
0
V正= V逆
V’正= V’逆
t2
注意：
增大体系的压强，
平衡不移动，
但浓度增大，颜色加深，速率加快！
2.充入”惰性气体”
a 恒压 当成”减压”
b 恒容 速率不变，平衡不移动
1.例：
I2 + H2 2HI
练习1.在密闭容器中进行下列反应
CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0
达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化：
（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。
（3）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。
（4）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。
逆向移动
增大
不移动
不变
正向移动
减小
测得NO2转化率为a%.在其它条件不变时,再充入1 molNO2,待新平衡建立时,又测NO2的转化率为b%,问 a、b值的大小关系。
2.恒温下,反应aX(g) bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是( ) A.a＞b+c B.a＜b+c C.a＝b+c D.a＝b=c
A
3.在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡：
b﹥a
2NO2 N2O4
4. H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应中达平衡时,加压后下列
说法正确的是( )
A.平衡不移动 B.H2的物质的量增大
C.c(H2)增大 E.H2%增大
D.加压后再达平衡的速率比原来要快
5.在相同的A、B密闭容器中分别充入2molSO2和1molO2,在
一定温度下反应,并达新平衡:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。
若A容器保持体积不变,B容器保持压强不变.当A中SO2的
转化率为25%时,B中SO2的转化率为：
A.25% B.大于25%
C.小于25% D.无法判断
ACD
B
6.已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在一密闭容器中反应达平衡后。
①体积不变,充入一定量的稀有气体平衡是否移动？
②压强不变,充入一定量的稀有气体平衡是否移动？
7.在容积相同的两密闭容器A和B中,保持温度为200℃, 同时向A、B中分别加入amol和bmol HI(a>b),待反应
H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡后,下列说法正确( )
A.两容器达到平衡,所需要时间:t(A)＞t(B);
B.平衡时,A、B容器内气体颜色一样深浅;
C.平衡时,I2蒸气在混合气体中的百分含量:A＞B；
D.HI的平衡分解率:α(A)=α(B)。
D
不移动
逆移
2.根据图2-21的数据，分析温度改变是如何影响合成氨的平衡的
N2＋3H2 2NH3 △<0
三、温度对化学平衡的影响
三、温度对化学平衡的影响
Co(H2O)62+＋4Cl－ CoCl42－+6H2O △H>0
粉红色 蓝色
紫色
蓝色
粉红色
正移
逆移
三、温度对化学平衡的影响
2NO2 N2O4 △H<0
红棕色 无色
浸入热水中:气体颜色变深
浸入冷水中:气体颜色变浅
二氧化氮和四氧化二氮的相互转化..flv
2NO2(气) N2O4(气) △H＜0
温度升高平衡向逆反应方向移动
温度降低平衡向正反应方向移动
温度升高平衡向正反应方向移动
温度降低平衡向逆反应方向移动
温度如何影响化学平衡呢？
共同特点？
粉红色 蓝色
Co(H2O)62+＋4Cl－ CoCl42－+6H2O △H>0
温度对化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下：
温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；
温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
规律:
1、温度升高时，正逆反应速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动；
2、温度降低时，正逆反应速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动；
增大
(吸)> (放)
吸热反应
减小
(吸)< (放)
放热反应
t
0
v
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
正反应△H ﹥ 0
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
正反应△H ﹤ 0
升高温度
升高温度:V’(正)、V’(逆)均增大， 但V(吸热)＞V(放热)，向吸热反应方向移动。
降低温度
正反应 △H ﹥ 0
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (逆)
V’ (正)
新平衡
0
v
t
V(正)
V(逆)
原平衡
V’ (正)
V’ (逆)
新平衡
正反应△H ﹤ 0
降低温度: V’(正)、V’(逆)均减小， 但V(放热)＞V(吸热),向放热反应方向移动。
3.温度对平衡常数的影响
⑴放热反应： 升温→吸热方向→平衡逆移→K值减小；
降温→放热方向→平衡正移→K值增大。
⑵吸热反应： 升温→吸热方向→平衡正移→K值增大；
降温→放热方向→平衡逆移→K值减小。
C
6.在密闭容器中进行下列反应: M(g)＋N(g) R(g)＋2L.此反应符合下面图像，下列叙述是正确( ) A.正反应吸热,L是气体 B.正反应吸热,L是固体 C.正反应放热,L是气体 D.正反应放热,L是固体或液体
练习5：用来表示可逆反应2A（g）+B(g) 2C(g)
(正反应为放热反应)的正确图像为( )
的质量分数
C
0
时间
100℃
500℃
A
B
V
0
温度
V(逆)
V(正)
V
0
压强
C
V(正)
V(逆)
的转化率
A
0
压强
D
500℃
100℃
AC
增大(减小)反应物浓度或减小(增大)生成物浓度,平衡朝着正(逆)反应方向移动；
增大(减小)体系压强,平衡朝着气态物质减少(增多)的方向移动；
升高(降低)体系温度,平衡朝着吸(放)热方向移动。
早在1888年,法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律,并总结出著名的勒夏特列原理,也叫化学平衡移动原理:改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。
可见,要引起化学平衡的移动,必须是由于外界条件的改变而引起V正≠ V逆。
平衡移动的本质
概念的理解：
①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；
②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；
③定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。
定量角度：平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消) 外界条件的变化。
化学平衡移动原理(勒夏特列原理)
1.下列事实中不能用平衡移动原理解释的是( ) A.密闭、低温是存放氨水的必要条件 B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气 C.硝酸工业生产中,使用过量空气以提高NH3的利用率D.在FeSO4溶液中.加入铁粉以防止氧化
D
课堂练习
2.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是
①生成物的百分含量一定增加
②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大
④反应物浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
⑥使用了合适的催化剂
A.①② B.②⑤ C.③⑤ D.④⑥
B
BC
3.在高温下,反应2HBr(g) H2(g)+Br2(g)(正反应吸热)达到平衡,要使混气颜色加深,可采取的方法是( ) A.减压 B.缩小体积 C.升温 D.增大H2浓度
4.密闭容器中mA(g)+nB(g) pC(g),反应达到平衡,
经测定增大压强P时,A的转化率随P而
变化的曲线如下图.则：
(1)增大压强，A的转化率____
平衡向 移动，
达到平衡后,混合物中C的浓度________。
(2)上述方程式中的系数m、n、p的正确关系是 ，
(3)当降低温度时，C的浓度减小，正反应是____热反应。
增大
m+n>p
增大
吸
A的转化率
P
正反应方向
6、对于反应：2A+B 2C在反应过程中C的
百分含量随温度变化如右图所示，则：
⑴T0对应的V正与V逆的关系是_____________.
⑵正反应为_________热反应.
⑶A、B两点正反应速率的大小关系
是________________.
⑷温度T是_______________.
C%
T0
T
0
B
A
·
·
·
C
T
4.如图曲线是在其他条件一定时,反
应:2NO2 N2O4; △H ＜O中,NO2最
大转化率与温度的关系曲线.图上标
有A、B、C、D、E 5点,其中表示未达
到平衡状态且V(正)＞V(逆)的点是（ ）
A.B B.C C.D D.A 或 E
B
3.对于可逆反应:A(g)+2B(g) 2C(g)；△H＞0，
下列图像中下列的是（ ）。
D
课堂练习：
1.反应 X(g) +Y(g) 2Z(g) (正反应放热),从正反应开始
经t1时间达到平衡状态,在t2末由于条件变化,平衡受到破
坏,在t3时达到新的平衡,下图表示上述反应过程中
物质的浓度与反应时
间的变化关系,试问
图中的曲线变化是由
哪种条件的改变引起
的？（ ）
A.增大X或Y的浓度
B.增大压强
C.增大Z浓度
D.降低温度
D
2. 在一定体积密闭容器中,进行如下反应：
CO2(g)+H2(g) CO(g) +H2O(g),
其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：
(1)K 的表达式为：
(2)该反应为 反应（“吸热”或“放热”）
t/ C 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
吸热
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（ ）
Ａ.容器中压强不变 Ｂ.混合气体中CO浓度不变
Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
BC
(4)若c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时温度为_______
830 C
5.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列量发生变化一 定能表明平衡发生移动是（ ）
A.反应混合物的浓度 B.正、逆反应速率
C.反应混合物的压强 E.反应物的转化率 D.各组分所占的百分含量
速率改变,平衡不一定移动,只有改变V正≠V逆后才会移动.
6.下图表示可逆反应:A(g)+B(g) C(g),当增大压强时，
平衡由a点移动到b点,正确的曲线是( )。
B
四、催化剂对化学平衡的影响
催化剂降低了反应的活化能,正反应的活化能降低,逆反应的活化能也降低,正反应的活化分子百分数增加几倍,逆反应的活化分子百分数也增加几倍,正逆反应速率增加的倍数相等,加催化剂,不能使平衡发生移动,只影响到达平衡的时间.
四.催化剂对化学平衡的影响：
V
V正= V逆
t1
T(s)
0
V’正= V’逆
0
v
V(正)
V(逆)
原平衡
t
新平衡
使用催化剂
V正、V逆都增大，且增大的幅度相等
平衡不移动（
但到达平衡时间缩短）
t1
t2
t
产物含量
使用催化剂
A E
6.如图表示一定条件下可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+Q(S). 若使a曲线变成b曲线,可采取的措施是( )
A.加入催化剂 B.增大Y的浓度
C.升高温度 D.减小体系的压强
E.增大体系的压强
b
a
X的转化率
t
化学平衡移动的原因
移动因果
原因：外界条件改变，V（正）＝V(逆）
V（正）＝V(逆）
结果：再次V（正）＝V(逆）
方向：
V（正）>V(逆）
V（正）向正反应方向移动
向逆反应方向移动
条件的改变 平衡移动的方向 平衡移动的结果
增大反应物浓度
减小生成物浓度
升高温度
降低压强
正反应方向
减弱反应物浓度
增大的趋势
正反应方向
吸热反应的方向
气体体积增大的反应
方向
减弱生成物浓度
减小的趋势
减弱温度升高的
趋势
减弱压强降低的
趋势
外界条件对化学平衡移动的影响
在500℃时，2SO2+O2 2SO3; △H＜0的平衡体系里,若只改变下列条件,请把影响结果填入表中。
改变的条件 正反应速率 对平衡的影响 SO2的转化率
增大O2浓度
增大SO2浓度
减小SO3浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
体积不变充入氖气
增大
向正方向移动
增大
增大
向正方向移动
减小
向正方向移动
增大
增大
向正方向移动
增大
增大
向逆方向移动
降低
增大
不移动
不变
不变
不移动
不变
降低
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △＝－92.4kJ·mol－1
已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应,其热化学方程式为：
特点:①可逆反应 ②放热 ③气体体积减小的反应。
工业生产主要要考虑:
经济效益与社会效益
基本要求： a.反应快(反应速率问题) b.原料利用率高(平衡问题) c.单位时间内产量高
(速率快、平衡右移)
合成氨的工艺流程如图2－24所示.在工业生产中,可以通过以下途径来提高合成氨的产率.请利用有关知识分析采取这些措施的原因。
1.向反应器中注入过量N2。2.采用适当的催化剂。
3.在高压下进行反应。 4.在较高温度下进行反应。
分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。
高 温
高 压
使 用
高 压
低 温
无影响
⑴注入过量N2,及时分离NH3；
原因：提高ν和αH2,平衡向正反应方向移动
⑵使用催化剂
原因:降低Ea,提高ν
⑶增大压强:20～50MPa
原因:提高ν,平衡向正反应方向移动
⑷升高温度:约500℃
原因:提高ν,该温度下,催化剂活性高
[问题思考]工业实际生产中除了要考虑反应进行的限度以外还要兼顾什么？
反应速率、动力、材料、设备等因素
⑸原料循环使用。
信息提示
有关化学平衡的计算规则和化学平衡移动原理有着广泛的适用性，可用于研究所有的化学动态平衡，如后续即将讨论的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等。我们要学会用平衡的观点去解释有关的化学现象，揭示化学反应的规律。
练习与实践
1.某一化学反应,反应物和生成物都是气体,改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是 ( )
A.增大反应物浓度 B.减小反应容器的体积
C.增大生成物浓度 D.升高反应温度
2.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的( )
A.Fe2O3(g)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)
B.N2＋3H2 2NH3
C.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
D.C(s)＋CO2(g) 2CO(g)
3.已知化学反应2A( )+B(g) 2C( )达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则( )
A.A是气体,C是固体 B.A、C均为气体
C.A、C均为固体 D.A是固体,C是气体
4.反应A(g)+3B(g) 2C(g) △H<0达平衡后,将气体混
合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
A.V(正)增大,V(逆)减小,平衡向正反应方向移动
B.V(正)减小,V(逆)增大,平衡向逆反应方向移动
C.V(正)和V(逆)都减小,平衡向正反应方向移动
D.V(正)和V(逆)都减小,平衡向逆反应方向移动
5.一定条件下,二氧化氮和四氧化二氮之间存在下列平衡：
2NO2(g) N2O4(g) 在测定NO2的相对分子质量时,下
列条件中测定结果误差最小的是( )
A.温度130℃、压强3.03×105Pa
B.温度25℃、压强1.01×105Pa
C.温度130℃、压强5.05×104Pa
D.温度0℃、压强5.05×104pa
6.在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温
度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓
度是原来的60％,则( )
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减小了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
8.在硫酸工业中有如下反应：
请回答以下问题：
(1)为什么在生产上要用过量的空气
(2)为什么要使用催化剂
(3)为什么不在高温下进行反应
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3 (g) △H<0
在一密闭体系中达到化学平衡。
(1)请写出该反应的平衡常数表达式：
(2)请说明改变下列条件时,平衡如何移动。
a.压强不变,升高温度；
b.保持温度不变,缩小容器的体积；
c.保持体积不变,通入氢气。
7.在一定条件下,反应：
H2(g)＋I2(g) 2HI(g) △H<0
1.温度或压强的变化,引起平衡向正反应方向移动时,反 应物的转化率一定升高,反之亦然。（ ）
平衡移动方向和反应物转化率的关系
2.浓度变化引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率一定升高。（ ）
①若a=b+c ,转化率不变
②若a＞b+c ,转化率升高
③若a＜b+c ,转化率降低
当反应物只有一种时:aA(g) bB(g) +cC(g)增加 Ａ量,平衡向正反应方向移动,Ａ的转化率取决于气体 物质的系数：
①增加Ａ量,平衡向正反应方向移动,Ａ的转化率降低, B的转化率升高；
(2)当反应物不止一种时:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
(a)a+b = c+d ,转化率不变。 (b)a+b＜ c+d ,转化率降低。 (c)a+b＞ c+d ,转化率升高。
判断正误（ ）或（ ）
1.平衡向正反应方向移动,则向正反应方向的速率一定比 原平衡时大。
2.平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大。
3.在有气体参与的平衡中,充入“惰气”,化学平衡一定发生移动。
4.平衡体系中,增大某一反应物的浓度时,生成物在混合物中的质量分数一定回增大。
②若按原比例同倍数增加A、B的量.平衡向正反应方向移动,转化率取决于气体物质的系数：
化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持.当外界条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态.化学平衡的移动,就是改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
【探究】建立等效平衡状态的途径 恒温恒容过程:2SO2+O2 2SO3。
2mol SO2 1mol O2
开始
2mol SO3
开始
SO2 a% O2 b% SO3 c%
平衡状态
1mol SO2 0.5mol O2 1mol SO3
③
②
①
这种各组分的含量相同的平衡状态叫等效平衡。
浓度/mol·L-1
时间/s
0.00
1.00
2.00
1.58
0.21
浓度/mol·L-1
t2
HI
H2或I2
0.00
1.00
2.00
1.58
0.21
t1
时间/s
HI
H2或I2
从正反应开始
从逆反应开始
1molH2＋1mol I2
2mol HI
相当于
在425℃时，在1L密闭容器中进行反应： H2+I2 2HI,
达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？
一、等效平衡的概念
在相同的条件下的同一个可逆反应,反应无论经过何种途径,达到平衡时,只要同种物质的体积分数相同,这样的平衡称为等效平衡。
概念的理解：
（1）相同的条件：通常指：①同T同V，②同T同P
（2）相同的平衡状态：通常是指平衡混合物各组分的百分含量（指质量、体积、物质的量等）相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。
（3）建立平衡 状态的途径：
①可加入反应物，从正反应方向开始
②可加入生成物，从逆反应方向开始
③也可从加入反应物和生成物，从正、逆反应方向同时开始
例1在一定的温度下,把2molSO2和3molO2通入一定容积的 密闭容器里,发生如下反应:2SO2 +O2 2SO3.若该容器维持恒温恒容,用a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物质的量,达到平衡时反应混合物中三种气体的物质的量浓度仍跟上述平衡时相同。则： ⑴若a=0，则b= ， c= ， ⑵a、b、c 取值必须满足一般的条件 ：
， 。
2.25 1.5
a+c=2 b+c/2=3
例2一定温度下,一定容积的密闭容器里,加入2molSO2和 3molO2,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3,达到平衡时SO3为xmol.若该容器维持恒温恒压,用a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量,达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时相同。 ⑴a、b、c 满足的关系 。 ⑵平衡时SO3的物质的量为 。
(a+c)/(b+c/2)=2/3
(a+c)x/2mol
例3.一定温度下,一定容积的密闭容器里,加入1molH2和 2molI2,发生如下反应:H2+I2 2HI,达到平衡时HI为体积分数为ω。用a、b、c分别代表初始加入的H2、I2和HI的物质的量,达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时相同.下列情况下a、b、c 满足的关系及HI的浓度变化 ⑴若该容器维持恒温恒容 ⑵若该容器维持恒温恒压
例4.将各2.0mol的SO2、SO3气体混合于固定体积的密闭容 器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)， 达到平衡时SO3为nmol.在相同温度下,分别按下列配比在 相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO3等于nmol的( ) A.1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3 B.4.0 mol SO2＋1.0 mol O2 C.2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3 D.3.0 mol SO2＋0.5 mol O2＋1.0 mol SO3
BD
条件 等效条件 结果
恒温恒容
(△n(g)≠0)
恒温恒容
(△n(g)=0)
恒温恒压
等效平衡小结
投料换算成相同物质表示时量相同
两次平衡时各组分百分量、n、c均相同
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化
例:在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述
反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)达到平衡时,C的浓度
为1.2mol/L,C的体积分数为a% ;维持容器的体积和温度
不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍
是1.2mol/L的是( )
A.3mol C+xmol D(x>0.6)
B.1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x>0.1)
C.2mol A+1mol B+xmolD(x≥0)
D.1mol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x>0.7)
3.对于有固体参加的可逆反应:
处理方法:
①不考虑固体物质,先进行等效转化,应符合上述的规律。
②根据题意计算出达到平衡时选定物质的物质的量,以及
所需的固体物质的最小量,那么,只要固体物质的起始投
料大于这个最小量即可保证达到同一平衡状态(因为固
体物质的量多与少不影响化学反应速率或化学平衡)
A B C
1:在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述
反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 达到平衡时,C的体积
分数为a%.维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为
起始物质,达到平衡后,C的体积分数为a%是( )
AB
A.3mol C+1mol D D.4mol A+2mol B
B.1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
C.1mol A+0.5mol B+1.5mol C
2.在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述反
应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) 达到平衡时,C的浓度为
1.2mol/L.维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为
起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为1.2mol/L的是( )
A.0.3mol C+0.1mol D
B.1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D
C.3mol C+1mol D +1mol B D.4mol A+2mol B
B
3.在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2＋O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白： (1)若a=0，b=0，则c=___________。 (2)若a=0.5，则b=_________，c= _________。 (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)：_____，_____。
2
0.25
1.5
a+c=2
2b+c=2
6.在一个1L的密闭容器中,加2molA、1molB,发生下述反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%.维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度不是1.2mol/L(或C的体积分数不是a%)的是( )
D
7.在一恒定容器中充入2molA和1molB,发生如下反应：
2A(g)＋B(g) xC(g),达到化学平衡以后,C的体积分数
为a.若在恒温恒容下,按0.6mol的A、0.3mol的B、1.4mol
的C为起始物质,达到化学平衡后,C的体积分数仍为a,则x
为( )。 A.1 B.2 C.3 D.无法确定
BC
A.3molC+1molD B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C.4molA+2molB D.1molA+0.5molB+1.5molC
2.某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m.若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足： (1)恒定T、V： [1]若X=0，Y=0，则Z=_______________。 [2]若X=0.75，Y=_________，Z=___________。 [3]X、Y、Z应满足的一般条件是_____________。
2mol
2.25mol
0.5mol
X+Z/2=1,Y+3Z/2=3
(2)恒定T、P：
[1]若X=0、Y=0,则Z 。
[2]若X=0.75,则Y Z 。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是 __________ 。
＞0
=2.25mol
≥0
Y=3X，Z≥0
H2(g)+I2(g)
2HI(g)
1mol H2 1molI2
开始
H2 a%
I2 b%
HI c%
平衡状态
3.在恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是( )
A.1mol HI B.2mol H2+3 mol I2 C.1mol H2+1 mol I2+1 mol HI D.0.6molH2+0.5molI2+1mol HI
AC
4.在一定温度下保持压强相等的密闭容器中,充入1molA、 2molB发生A+B 2C+D,达到平衡时A的含量为w,下列物质组合充入该容器中,A的含量仍为w的是( )
A. 2molC+1molD
B. 1molB+2molC+1molD
C. 1molA+1molB
D. 1molA+4molB+4molC+2molD
BD
4.在固定体积的密闭容器内,加入2molA、1mol B,发生反
应:A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,C的质量分数为W.在
相同(T、V)条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的
质量分数仍为W的是( )
A.2molC B.3molC C.4molA、2molB D.1molA、2molC
CD
7.在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入
3LA和2LB,发生如下反应:3A(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)
达到平衡时,C的体积分数为m%.若维持温度压强不变,
将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭
容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则X,Y的值分
别为( )
A.x=3 y=1 B.x=4 y=1 C.x=5 y =1 D.x=10 y=2
CD
8.在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反
应:2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C的体积分数为
W%.若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和
1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则
x值为（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4,
BC
11.某温度下,在一容积可变的容器中,反应
2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质
的量分别为4mol、2mol和4mol.保持温度和压强不变,
对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平
衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
C
10.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应： ?A(g)＋B(g) C(g) ①若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为_____mol。 ②若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为_____mol。 ③若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=__mol,y=______mol。平衡时,B的物质的量______(选填一个编号)。 A.大于2mol B.等于2mol C.小于2mol D.以上都有可能 做出此判断的理由是________________________ ④若在③的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后,C的物质的量分数是__________。
1-a
3a
2
3(1-a)
D
达到平衡的过程中反应的方向不能确定。
a/(2-a)
11.在一个固定容积的密闭容器中,加入m molA,n molB发 生下列反应：mA(g)+n B(g) Pc(g)平衡时C的浓度 为Wmol/L,若容器体积和温度不变,起始时放入amolA, bmolB,c molC,若要平衡后C的浓度仍为Wmol/L,则a、 b、c可以满足的关系是（ ）。
A.a:b:c=m:n:p B.a:b=m:n, ap/m+c=p
C.mc/p+a=m, nc/p+b=n D.a=m/3,b=n/3,c=2p/3
B C
2a
0
0.5
2(n-2m)
(n-m)a
5.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下
反应,H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),已知加入1molH2和2mol
Br2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表已知项),在相同
条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编
号(1)－(3)的状态,填写表中空白：
三、利用等效平衡的方法解决不等效平衡的问题
1:在相同的A、B密闭容器中分别充入2mol的SO2和1molO2，
使它们在一定温度下反应,并达新平衡:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 。
若A容器保持体积不变,B容器保持压强不变.当A中SO2的
转化率为25%时，B中SO2的转化率为：
A.25% B.大于25% C.小于25% D.无法判断
2.已知700K时,N2+3H2 2NH3+Q,现有甲、乙两个容积
相等的密闭容器.保持700K条件下,向密闭容器甲中通入
1molN2和3molH2,达平衡时放出热量Q1;向密闭容器乙中
通入0.5molN2和1.5molH2,达平衡时放出热量 Q2.则Q、
Q1、Q2的大小关系是：
A.Q = Q1 = 1/2Q2 B.Q＞Q1 ＞2Q2
C.Q＞ 2Q2 ＞ Q1 D.Q = Q1 = Q2
