第2节 化学反应的限度

知识回顾 可逆反应和化学平衡 1.可逆反应和不可逆反应 在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。如果反应只能向一个方向进行，则称不可逆反应。 反应物 产物 可逆反应 反应物 产物 不可逆反应

△ 例如：2SO2 + O2 2SO3 正向反应：反应物→生成物 即SO2→SO3 逆向反应：生成物→反应物 即SO3→ SO2 （1）同一条件下，同时进行； 注 意 （2）反应物不能完全转化为生成物。 ⑶ 使用“ ” 例如：2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ 正向反应：反应物→生成物 即SO2→SO3 逆向反应：生成物→反应物 即SO3→ SO2

2、化学平衡： (1)、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。 前提条件：可逆反应 强调三点 实质：ν(正)=ν(逆) 标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态

条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 (2)、化学平衡状态的特征 ①逆： 正逆反应 H2+I2≒2HI ②等： 正反应速率=逆反应速率 ③动： 动态平衡（正逆反应仍在进行） 反应混合物中各组分的浓度保持不变 （不一定相等） ④定： ⑤变： 条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 ⑥同： 对于一个特定的可逆反应如果条件相同，不管采取何种方式和途径进行最终能达到相同平衡状态, 与反应途径无关-等效平衡

为了减轻汽车尾气对城市空气的污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气： 2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g)，上节课中我们已经证明了该反应完全可以自发进行，可是反应进行的程度有多大呢？为了寻找定量描述化学反应限度的方法，人们对许多化学平衡体系的数据进行了分析，终于发现：化学平衡常数可以表征化学反应限度的相对大小。

化学平衡与化学平衡常数

实验测得反应H2（g）＋ I2（g） 2HI（g） 在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度。 交流·研讨 实验测得反应H2（g）＋ I2（g） 2HI（g） 在698.6K时各物质的初始浓度和平衡浓度。  [HI]2/ [H2][I2] 初始浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L） C0（H2） C0(I2) C0(HI) [H2] [I2] [HI] 0.01067 0.01196 0.001831 0.003129 0.01767 0.01135 0.009044 0.003560 0.001250 0.01559 0.01134 0.007510 0.004565 0.0007378 0.01354 0.004489 0.0004798 0.003531 0.01069 0.001141 0.008410 54.49783 54.61755 54.43245 54.15954 54.32762 问题1：请根据表中的实验数据计算平衡时的 [HI]2/[H2][I2] 的值，将结果填入表中。 问题2︰请分析计算所得数据，寻找其中的规律。

思考 发现 不管H2,I2和HI的初始浓度是多大，只要保持反应体系的温度不变，达到化学平衡状态后， 就为常数。 ———— [HI]2 [H2 ][I2 ] 我们通常把这个常数称为化学平衡常数 在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。这个常数称为化学平衡常数

试一试 1、写出反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数表达式，并判断K的单位。 2、对于任一可逆反应： aA（g）+bB（g） cC（g）+ dD（g），试写出其化学平衡常数的表达式。

一、化学平衡常数 对于一般的反应aA +bB cC + dD 当温度一定，达到化学平衡时，其平衡常数表达式： K = ———— 注意：平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。

拓展练习 问题：通过上面的练习，你在书写平衡表达式时 有了哪些发现？ 1 反应 K 单位 1   反应 K 单位 1 1/2N2(g)＋3/2 H2(g) NH3(g) (mol/L)—1 2 N2（g）＋ 3H2(g) 2NH3(g) (mol/L)—2 3 2NH3(g) N2(g)＋ 3H2(g) (mol/L)2 4 NH3·H2O(aq) NH4＋(aq)＋ OH—(aq) 5 FeO(s) ＋ CO(g) Fe(s)＋ CO2(g) 6 AgCl(s) Ag＋(aq) ＋ Cl—(aq) 1 mol·L-1 [NH3] [N2]1/2 [H2]3/2 [ NH3]2 [N2 ] [H2]3 [NH4+] [OH-] [NH3·H2O] [CO2] [CO] [Ag+] [Cl-] (mol·L-1)2 问题：通过上面的练习，你在书写平衡表达式时 有了哪些发现？

思考 1、对于一个反应，其平衡常数的表达式是唯一的吗？平衡常数的表达式与哪些因素有关？ 2、对于一个反应，正、逆反应的平衡常数之间有何关系？ 3、如果浓度的单位是mol/L，将浓度单位代入平衡常数表达式，可得到K的单位。请写出上表中后三个反应的K的单位，并分析K的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？

二、平衡常数表达式书写的注意事项 发现 平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 1、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。 2、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。 3、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式相对应。

巩固练习 在2000K时,反应CO(g)+1/2O2(g） CO2（g） 的平衡常数为K1,则相同温度下反应 2CO2（g） 2CO(g) + O2（g）的平衡常数K2为 （ ） A、 1/K1 B、 K12 C、 1/K12 D、 K1-1/2 C

资料在线 平衡常数的应用 ⑴判断反应可能进行的程度，估计反应的可能性。 K>105时， 基本完全反应。 K值越大，反应越完全，K值越小，反应越不完全 K的大小只能预示反应所能进行的最大程度

⑵判断反应进行的方向、反应是否达到平衡状态 浓度商：对化学反应aA+bB≒ cC+dD 的任意状态 Q = ———— cC (C) cd (D) ca(A) cb(B) 　　在温度一定时， Qc与Ｋc相比较，可知反应进行的方向．具体方法如下： Q=K时，反应已达平衡； Q>K时，反应逆向进行 Q<K时，反应正向进行；

练习１：已知CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 8000C，K=1 试推导在下列浓度下反应进行的方向 　　　试推导在下列浓度下反应进行的方向 序号 CO/ mol.L-1 H2O / CO2 / H2 / 反应进行方向 １ 0.3 0.5 0.4 ２ 1.0 0.6 ３ 0.8 1.6 0.7 1.7 向逆 平衡 向正

对于反应： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 [CO2] [H2] Qc= . [CO] [H2O] 　　　　 0.4mol.L-1×0.4 mol.L-1 Qc1= =1.07>K 向逆　　　 0.3mol.L-1×0.5 mol.L-1 　　　　 0.5mol.L-1×0.6 mol.L-1 Qc2= =1.0=K 平衡　　　 1.0mol.L-1×0.3 mol.L-1 　　　　 0.7mol.L-1×1.7 mol.L-1 Qc3= =0.93<K 向正　　　 0.8mol.L-1×1.6 mol.L-1

练2：判断下列说法是否正确： （1）根据反应式2P + 5Cl2 2PCl5 可知，如果2 mol 的 P 和5 mol 的 Cl2 混合，必然生成2 mol 的PCl5 。 （因为可逆反应就不可能完全反应。） （2）任何可逆反应在一定温度下，不论参加反应的物质浓度如何不同，反应达到平衡时，各物质的平衡浓度相同。（ ） 各物质的浓度不随时间而变不等于各物质的浓度相等 （3）可逆反应达到平衡后，增加反应物浓度会引起KC改变。（ ） （反应常数与温度有关，与浓度无关。） （4）一个反应体系达到平衡时的条件是正逆反应速度相等。（ ） （这是化学平衡的条件。）

C ＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5 mol·L-1 练习3：合成氨反应N2+3H2 2NH3 在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常数和N2、H2的初时浓度 K = ———— [E]e [D]d [A]a [B]b 由平衡定律求平衡常数 解： N2+3H2 2NH3 Kc = ———— = —— = 7.32×10-3 [NH3]2 [N2][H2]3 42 3×93 根据物料平衡求初时浓度 C ＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5 mol·L-1 N2 C ＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15 mol·L-1 H2 答:该温度时合成氨反应的化学平衡常数是7.32×10-3 ,N2和H2的初时浓度分别为5 mol·L-1和15 mol·L-1

对于化学反应aA+bB cC+dD，反应物A的平衡转化率可表示为： 二、平衡转化率(α) 1、表达式： 对于化学反应aA+bB cC+dD，反应物A的平衡转化率可表示为： A的初始浓度-A的平衡浓度 ×100% α(A)= A的初始浓度 c0(A) –[A] = ×100% c0(A)

2、平衡转化率的有关计算 【引导】关于平衡常数和平衡转化率的计算主要有以下两种类型 （1） 已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 如课本第44页例1： 【小结】由例1可知，一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能不同。因此，脱离具体的平衡的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。

【练习】 1、在密闭容器中，将NO2加热到某 温度时，可进行如下反应：2NO2 2NO+O2 ，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3） NO2的转化率。

2、在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物 充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时， 测得[H2]=0.0080mol/L，求： (1)反应的平衡常数 (2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。

2、已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L 的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到 平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%， 试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L, 则它们的转化率变为多少？

3、知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。 如课本第45页例2：

【问题探究】化学平衡常数与转化率的区别和联系 由化学平衡常数K可以推断反应进行的 ，K越大，说明反应进行的越 ，反应物的转化率也越 ，但K只与 有关；转化率也可以表示某一可逆反应进行的 ，α越大，反应进行的越 ，但是α与反应物的起始浓度等因素有关，转化率变化，K 变化。 程度 完全 越大 温度 程度 完全 不一定

【练习】 在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发生反应： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求： （1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少？ （3）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g)，CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率是多少？ （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%， 在题干的条件下还要充入H2O(g)物质的量为多少？

浓度对化学平衡的影响 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

活动·探究 请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方 案证明上述预测。 请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方 案证明上述预测。 试剂：0.01 mol·L-1 FeCl3溶液、0.03 mol·L-1KSCN溶液、 1mol·L-1 FeCl3溶液、1mol·L-1KSCN溶液 仪器：胶头滴管、点滴板等 编号 实验内容 实验现象 实验结论 1 先加5滴0.03mol·L-1KSCN溶液，再取2滴0.01 mol·L-1 FeCl3溶液与之混合，观察颜色变化；然后再加2滴1mol·L-1 FeCl3溶液，观察颜色变化。 2 先加5滴0.03mol·L-1KSCN溶液，再取2滴0.01 mol·L-1 FeCl3溶液与之混合，观察颜色变化；然后再加2滴1mol·L-1 KSCN溶液，观察颜色变化。 溶液呈血红色后加深 正向移动 正向移动 溶液呈血红色后加深

交流 研讨 请根据反应 Fe3+(aq) + 3SCN-(aq) Fe(SCN)3(aq)的平衡常数K 与 交流 研讨 请根据反应 Fe3+(aq) + 3SCN-(aq) Fe(SCN)3(aq)的平衡常数K 与 浓度商Q = 的关系,讨论改变反应物或生成物浓度对化学平衡的影响。 c(Fe3+)c3(SCN-) c[Fe(SCN)3] 改 变 浓 度 Q、K关系 平衡移动方向 增大反应物 增大c(FeCl3)或c(KSCN） 增大生成物 增大c[Fe(SCN)3] Q < K 正 向 Q > K 逆 向

思考 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H = _ 197.8kJ·mol-1 是硫酸制造工业的基本反 应。在生产中通常采用通入过量的空气的方法。为什么？ 提高O2在原料气中的比例，使SO2的平衡转化率提高，从而降低生产成本。 改变浓度，若Q<K，平衡正向移动； 若Q>K，平衡逆向移动。

温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) △H ＝－ 57.2kJ.mol-1 无色 红棕色

温度对化学平衡的影响 活动·探究 序号 实验内容 实验记录 实验结论 (平衡移动 方向) 温度变化 混合气体颜色 c(NO2) 1 2NO2(g) N2O4(g) △H=－57.2kJ·mol-1 红棕色 无色 序号 实验内容 实验记录 实验结论 (平衡移动 方向) 温度变化 混合气体颜色 c(NO2) 1 将充有NO2的烧瓶放入冷水中 2 将充有NO2的烧瓶放入热水中 减小 正向 降温 颜色变浅 逆向 增大 升温 颜色变深

交流 研讨 降低温度，平衡向放热方向移动。 可逆反应 原平衡状态 新平衡状态 移动 方向 降温 [N2]= 19.5 mol·L-1 交流 研讨 可逆反应 原平衡状态 改变 条件 新平衡状态 移动 方向 降温 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0 [N2]= 19.5 mol·L-1 [H2] =38.5 mol·L-1 [NH3] =11 mol·L-1 [N2] =20mol·L-1 [H2] =40mol·L-1 [NH3] =10mol·L-1 正 向 2HI(g) H2(g)+I2(g) △H>0 升温 [HI] =1.20mol·L-1 [H2] =0.20mol·L-1 [I2] =0.20mol·L-1 [HI] =0.80mol·L-1 [H2] =0.40mol·L-1 [I2] =0.40mol·L-1 正 向 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。

交流 研讨 温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。 T/K 298 333 2NO2(g) N2O4(g) 交流 研讨 T/K 298 333 2NO2(g) N2O4(g) △H= － 57.2kJ·mol-1 K/ (mol·L-1)-1 6.8 0.601 T/K 473 673 873 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) △H= + 92.2kJ·mol-1 K/ (mol·L-1)2 0.0015 2.0 100 温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。

迁移 应用 在一定体积的 密闭容器中，反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 的化学平衡常数和温度的关系如下表： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)该反应的正反应为 反应(填”吸热”或”放热”)。 (3)某温度下,平衡浓度符合下式： c(CO2)c(H2) =c(CO) c(H2O)，可判断此时的温度为 ℃。 [CO][H2O] [CO2][H2] 吸热 830

小结 原平衡状态 新平衡状态 浓度 借助Q与K的相对大小进行判断 温度 温度对化学平衡的影响是 通过改变平衡常数来实现的 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 平 衡 移 动 原平衡状态 新平衡状态 改变浓度，若Q > K，平衡逆向移动 改变浓度，若Q < K，平衡正向移动 浓度 借助Q与K的相对大小进行判断

练习 1.关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理为： ①HUr + H2O Ur -+ H3O+ 尿酸 尿酸根离子 ②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s) 下列对反应②叙述中正确的是( ) A. 正反应的△H>0 B. 正反应的△H<0 C. 升高温度，平衡正向移动 D. 降低温度，平衡正向移动 BD

练习 2.在一定条件下，反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) 的△H<0，达到化学平衡状态且其它条件不变时： (1)如果升高温度,平衡混合物的颜色 ； (2)如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气，化学平衡 移动，Br2(g)的平衡转化率 (变大、变小或不变)。 变深 正向 变大

一定温度下，在密闭容器中发生的反应 2NO2（g） N2O4（g）； △H＜0 向吸热方向移动 向放热方向移动 正向移动 逆向移动 条件 平衡移动方向 升高温度 降低温度 增加c(NO2) 增加c(N2O4) c(NO2)、 c(N2O4) 都增加至2倍或减少至1/2 向吸热方向移动 向放热方向移动 正向移动 逆向移动

a 2a a 2 一定温度下，在密闭容器中发生的反应 条件 Q K 平衡移动方向 c(NO2)、c(N2O4)都增加至2倍 2NO2（g） N2O4（g）； △H＜0 假设 K的数值为a 条件 Q K 平衡移动方向 c(NO2)、c(N2O4)都增加至2倍 a c(NO2)、 c(N2O4)都减小至1/2 c(NO2)2 c(N2O4) [NO2]2 [N2O4] a 2 正向移动 2a 逆向移动 计算Q的数值并判断平衡移动的方向。

[观察.思考] 三支针筒中均抽入10mlNO2气体，将针筒前端闭。 原理：2NO2 N2O4 a b c 所示） （2）将第三支针筒活塞迅速拉至20ml处。（现象如下图中A1 b1 c1 所示） 请观察针筒中气体颜色变化，并尝试用化学平衡移动的观点进行解释。 b c a1 b1 c1 a

2NO2（g） N2O4（g）；△H＜0假设K的数值为a T℃时，在密闭容器中发生的反应 2NO2（g） N2O4（g）；△H＜0假设K的数值为a 实验条件 现象（颜色变化） 现象变化的原因 增大压强 红棕色 减小压强 先变深后变浅 V↓c(NO2)↑，平衡正移c(NO2)↓ 先变浅后变深 V↑c(NO2)↓，平衡逆移c(NO2)↑ b c a1 b1 c1 a

在T℃时对下列处于化学平衡的三个反应将压强均增加至2倍（假设三个反应在T℃时的K的数值分别为a、b、c） 编号 反应 Q K △υ g 平衡移动方向 ① 2NO2(g) N2O4(g) a ② N2(g) +O2 2NO(g) b ③ 2NH3(g) N2 (g) +3H2 (g) c a 2 正向气态物质系数减小（△υ g<0 ） 正向移动 b 气态物质系数不变（△υ g=0 ） 不移动 正向气态物质系数增大（△υ g＞0 ） 4c 逆向移动 1、计算② 、 ③ Q的数据，判断加压平衡的移动方向。 2、根据上表思考讨论：加压后平衡移动方向与△υ g的关系。 对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响极其微弱，可以不予考虑

结论: (在其它条件不变的情况下) 3、压强对化学平衡的影响 (对于反应前后气体体积改变的反应) A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动。 B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 特例： 改变压强，化学平衡不移动。 (对于反应前后气体体积不变的反应)

向气体体积缩小的方向移动 向气体体积增大的方向移动 再如： 4500C时N2与H2反应合成NH3的数据 分析： 条件改变 平衡移动方向 压强(Mpa) 1 5 10 30 60 100 ωNH3 (%) 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 分析： 条件改变 平衡移动方向 压强增大 压强减小 向气体体积缩小的方向移动 向气体体积增大的方向移动

CO (g) + Hb(O2) O2(g) + Hb(CO) 煤气中毒病人血液中的化学平衡: CO (g) + Hb(O2) O2(g) + Hb(CO) K= [Hb(O2)] [CO] [Hb(CO)] [O2] 思考：应用化学平衡移动原理分析讨论 煤气 中毒 后应采取那些抢救措施？

在密闭容器中的反应2NO2（g） N2O4（g）； △H＜0 若仅改变影响平衡的一个条件，完成下表 条件改变 平衡移动方向 移动后的结果 升温 降温 增加c(NO2) 减小c(NO2) 加压 减压 向吸热方向移动 减弱温度的升高 向放热方向移动 减弱温度的降低 正向移动 减弱c(NO2)的增大 逆向移动 减弱c(NO2)的减小 正向移动 减弱压强的增大 逆向移动 减弱压强的减小 根据上表可以看出： 在密闭体系中，如果仅改变影响平衡的一个条件 （ 如 温度、浓度、压强 ）平衡将 向 _______________方向移动。 减弱这个改变的

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。 减弱的双重含义： 精析精练P41

第2节知识小结 （反应达到平衡状态） 化学反应的限度 定量描述 反应条件对 平衡的影响 平衡常数 温度 压强 浓度 转化率

A 检测反馈题 1. 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的 是( ) H2(g)+I2(g) 2HI(g) 1. 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的 是( ) H2(g)+I2(g) 2HI(g) 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) C(s)+CO2(g) 2CO(g) A

BC 2. 促使化学平衡 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)； △H<0 正向移动有各种措施，下列措施可行的是( ) 正向移动有各种措施，下列措施可行的是( ) 升高温度 B. 增大体系压强 C. 增大c(N2) D. 容器体积增大 BC

3、下列关于平衡常数K和平衡转化率α的 说法中正确的是（ ） A、在任何条件下，化学平衡常数都是一个 恒定值 B、改变反应物浓度或生成物浓度都会改变 α和K C、K和α只与温度有关，与反应物浓度、 压强无关 D、K和α的大小都可以定量描述一个化学 反应的限度 D

C 5. 下列平衡体系中,升温或减压都使平衡正向移动的是 ( ) A. 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)； △H<0 5. 下列平衡体系中,升温或减压都使平衡正向移动的是 ( ) C A. 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)； △H<0 B. 2NO(g) N2(g)+O2(g) ； △H > 0 C. C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g) ；△H>0 D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ； △H<0

等效平衡

等效平衡 对于同一可逆反应，达平衡时，任何相同的组分的百分含量（体积、物质的量）均对应相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

N2 + 3H2 2NH3 (1) 1mol 4mol 0mol (2) 0mol 1mol 2mol 在恒温恒容下，按不面同的投料方式进行反应 平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同 N2 + 3H2 2NH3 (1) 1mol 4mol 0mol (2) 0mol 1mol 2mol (3) 0.5mol 2.5mol 1mol 1mol (3+1)mol 0mol (0.5+0.5)mol (2.5+1.5)mol 0mol 三条途径最终达同一平衡

定温（T）定容（V）条件下的等效平衡 在定温定容的条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效. 在定温定容的条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量比例与原平衡相同，则两平衡等效.

在恒温恒容下，按不同的投料方式进行如下反应 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) (1) 1mol 1mol 0 mol 0 mol (2) 0 mol 0 mol 2 mol 2 mol (3) 0 mol 1 mol 1 mol 1 mol 以上哪些投料方式在反应达到平衡后，CO2在平衡混合物中的含量相同？

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) (1) 1mol 1mol 0 mol 0 mol (2) 0 mol 0 mol 2 mol 2 mol “一边倒” 2 mol    2 mol        0 mol   0 mol (3) 0 mol 1 mol 1 mol 1 mol “一边倒” 1mol    2 mol        0 mol   0 mol

C 1. 在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和2molB，发生如下反应： 2A（气）+ 2B（气） 3C（气）+ D（气），达到平衡时，C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是（ ） A 2molA+2molB+3molC+1molD B 3molC+1molD+1molB C 3molC+1molD D 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C

2.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 B

在恒温恒压下，按不同的投料方式进行如下反应 N2 + 3H2 2NH3 1mol 3mol 0mol 2mol 6mol 0mol (3) 2mol 6mol 2mol 以上哪些投料方式在反应达到平衡后，NH3在平衡混合物中的体积百分含量相同？由此得出什么规律？

1molN2 3molH2 NH3% =a% 平衡1 NH3% =a% 2molN2 6molH2 途径1 平衡2 途径2 平衡 不移动 恒温恒压 NH3% =a% 2molN2 6molH2 途径1 平衡2 途径2 平衡 不移动 构造中间态 1molN2 1molN2 3molH2 3molH2 NH3% NH3% =a% =a% NH3% =a% 抽割板 割板 同平衡1

将2molSO2和2molSO3 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(气)+O2(气) 2SO3 （气），平衡时SO3为n mol。相同温度下，分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质，平衡时SO3的物质的量大于n mol的是（ ） 2mol SO2+1 molO2 4molSO2+1molO2 2molSO2+1molO2+2molSO3 3molSO2+1molO2+1molSO3 C D

定温（T）定压（p）条件下的等效平衡 改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效

将1molN2和3molH2充入一可变容积的密闭容器中，在适当温度和催化剂作用下发生反应N2 + 3H2 2NH3，反应达平衡后测得NH3的体积分数为m，若T、P恒定，起始时充入：xmolN2、ymolH2和zmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积分数仍为m，则x、y、z之间必须满足的一般关系是___________。

某T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————。 （2）恒定T、P： [1]若X=0、Y=0，则Z=————。 [2]若X=0.75,则Y=————，Z=————。

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---------------。 （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----------------。 2mol 0.5mol 2.25mol X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3 Y=3X,X+Y+2Z=4 >0 =2.25mol >=0 Y=3X,Z>=0

外界条件：1、相同温度 相同容积 2、相同温度、相同压强 化学反应：1、反应前后体积不变 2、反应前后体积改变 等同： 1、达到平衡时，浓度相同 2、达到平衡时，各组分的 百分含量相同

化学平衡图象

一、化学平衡图象题的解答思路 对于化学平衡的有关图象问题，一般可按以下的方法进行分析： 1、观察可逆反应的特征：该反应是吸热还是放热、气体体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。

2、识图析图： 图象识别主要解决“五看” （1）看轴：指首先要看清纵坐标轴和横坐标轴所代表的量的意义。 （2）看线：指看图中曲线函数增减性和曲线有无断点和曲线的斜率等，即曲线的走向和变化趋势。 （3）看点：指要掌握曲线上点的意义，特别是一些特殊点，如曲线与坐标轴的交点，曲线的起点、转折点（拐点）、交点、终点等。 （4）看辅助线：指看清图中的等温线、等压线、平衡线等。图中如果没有则根据需要自己添加辅助线。 （5）看量的变化：指看清图中的转化率、浓度、温度、压强等的变化。

三、解图象题的两个重要原则 （1）“先拐先平，数值大”原则：即先出现拐点的则反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大。 （2）“定一议二”原则：当图像中有三个变量时，先固定一个恒量，再去讨论另两个量的变化关系，如在图中作出等压线、等温线等。

C 例题1、在密闭容器中进行下列反应： M（g）+N（g） R（g）+2L此反应符合下面图象，下列叙述正确的是（ ） 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 C

例题2、mA(s)+nB(g)  qC(g)；ΔH<0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，V(B)%与压强(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是( ) A、m+n<q B、n>q C、X点时的状态，V正>V逆 D、X点比Y点混和物的正反应速率慢 BC

关于v—T或P的图象 例题3、对于反应X(g)+Y(g) XY(g) ΔH<0，下列能正确描述温度或压强对正反应速率的影响的曲线是 ( ) EF V T P V正 V逆 A B C D

bc 减小 例题：一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，CO 与H2反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) [CH3OH]/ [CO][H2]2 根据题意完成下列各题： （1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ . 升高温度，K值 （填“增大”“减小”或“不变”） 减小 （3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是 a 氢气的浓度减少 b 正逆反应速率都加快 c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 bc （4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：

CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） 4、在557℃密闭容器中进行的反应及条件： 　　　　 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） 起始浓度：　 2mol·L-1　3mol·L-1　　　0　　　　0 变化浓度：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 平衡浓度：　　　　　　　　　　　　1.2mol·L-1　　　 请计算： 　　　（1）此反应的平衡常数K＝　　　　　 　　　（2）平衡时α（CO）＝　　　　　　 　　　（3）平衡时α（ H2O）＝　　　　　　 1 60% 40%

作业： 1.完成课本52页第3、4、6题。 2.查找资料，分析工业合成氨是如何利 用化学平衡移动规律提高转化率的？

交流·研讨 请通过以下各反应平衡常数的数值，讨论反应可能进行的程度： 化 学 反 应 K的数值 反应程度 化 学 反 应 K的数值 反应程度 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)（570K） 约为1059 2HCl(g) H2(g)+Cl2(g) (300K) 约为10－33 PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) (470K) 约为１ 正反应 接近完全 正逆反应相当 正反应几乎不发生