化学平衡图像课件

化学平衡图像化学平衡是指在可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系的组成不再发生变化的状态平衡状态是动态平衡，反应仍在进行，但正逆反应速率相等，体系的宏观性质保持不变化学平衡的定义可逆反应动态平衡化学平衡指的是可逆反应中，正尽管反应体系中各物质的浓度保反应速率和逆反应速率相等，反持不变，但正逆反应仍在不断进应体系中各物质的浓度保持不变行，这种平衡状态是动态的的状态宏观静止从宏观上看，反应体系中各物质的浓度不再发生变化，呈现静止状态化学平衡的动态特点持续的反应反应速率相等

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2.12反应物和生成物之间的转化不会停止正向反应速率等于逆向反应速率可逆反应平衡状态

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4.34反应可以同时向正向和逆向进行宏观上物质的量保持不变影响化学平衡的因素温度压强浓度催化剂改变反应体系的温度，会改变改变反应体系的压强，会影响改变反应物或生成物的浓度，催化剂可以加速正逆反应速率正逆反应速率，进而影响平衡气体分压，进而影响平衡状态会改变反应速率，进而影响平，但不会改变平衡状态状态衡状态温度对化学平衡的影响温度的变化会影响化学反应的速率和平衡常数温度升高会使反应速率加快，平衡常数也随之改变压力对化学平衡的影响气相反应中，增加压强会使平衡向气体分子数减少的方向移动压强的改变会影响平衡，这被称为勒沙特列原理压强增加平衡向气体分子数减少的方向移动压强降低平衡向气体分子数增加的方向移动浓度对化学平衡的影响浓度是影响化学平衡的重要因素之一增加反应物浓度，会使平衡向生成物方向移动；减少反应物浓度，则平衡向反应物方向移动增加生成物浓度，会使平衡向反应物方向移动；减少生成物浓度，则平衡向生成物方向移动这可以用勒夏特列原理来解释勒夏特列原理指出，如果改变外界条件，例如浓度、温度或压力，平衡会向减弱这种改变的方向移动催化剂对化学平衡的影响催化剂可以加速化学反应速率，但不会改变平衡常数或平衡位置也就是说，催化剂不会影响反应达到平衡时的产物比例催化剂的作用是提供一条新的反应路径，降低反应的活化能，从而加速正逆反应的速率例如，在合成氨的反应中，铁作为催化剂可以加速反应速率，但不会改变平衡常数或平衡位置催化剂的作用是提供了一个新的反应路径，使氮气和氢气更容易结合形成氨化学平衡常数的意义反应程度反应方向预测反应产率平衡常数反映了在特定温度下反应进行的程平衡常数可以预测反应的方向，例如，当平平衡常数可以用于计算特定条件下反应的产度，数值越大，反应进行的程度越高衡常数大于时，反应倾向于向正方向进行率，这对化学工业生产具有重要意义1如何求化学平衡常数建立平衡表达式1根据化学反应方程式，写出平衡常数表达式，即生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，各浓度幂的指数为化学计量系数测定平衡浓度2实验测定反应达到平衡状态时，各反应物和生成物的浓度，将这些浓度值代入平衡常数表达式即可得到平衡常数的值利用平衡常数的性质3平衡常数的值可以通过其他已知平衡常数或热力学参数计算得到，如利用标准摩尔吉布斯自由能变和平衡常数的关系式用化学平衡常数预测反应方向计算平衡常数1利用已知反应物和生成物的平衡浓度计算比较和值Q K2反应商小于平衡常数，反应向正方向进行Q K判断反应方向3反应商大于平衡常数，反应向逆方向进行Q K预测平衡状态4反应商等于平衡常数，反应处于平衡状态Q K化学平衡常数可以用于预测反应方向通过比较反应商和平衡常数的大小，我们可以判断反应将向哪个方向进行，最终达到平衡状态Q K用原理预测反应方向Le Chatelier改变条件1温度、压力、浓度平衡移动2减轻压力方向预测方向3平衡移动方向原理可以用来预测化学反应的平衡移动方向当改变反应条件（例如温度、压力或反应物的浓度）时，平衡会向减轻压力Le Chatelier的方向移动通过分析平衡移动方向，我们可以预测反应将向哪个方向进行示例氮气和氢气的反应1反应方程式氮气和氢气在高温高压下反应生成氨气，这是一个可逆反应平衡状态反应达到平衡时，正逆反应速率相等，体系中各物质的浓度不再变化，但反应并未停止平衡移动改变温度、压力或浓度可以使平衡向正向或逆向移动，以缓解变化的影响平衡常数平衡常数可以用来描述平衡状态下各物质浓度的相对大小，反映反应进行的程度K示例二氧化碳和水的反应2反应方程式1⇌CO2g+H2Ol H2CO3aq平衡常数2Keq=[H2CO3]/[CO2][H2O]影响因素3温度、压力、浓度等因素二氧化碳和水的反应是一个可逆反应，在一定条件下可以达到平衡状态这个平衡状态可以通过平衡常数来表示，其数值取决于温度、压力、浓度等因素示例乙酸与水的反应3乙酸与水反应乙酸（）是一种弱酸，在水中会部分电离，形成氢CH3COOH离子和乙酸根离子H+CH3COO-平衡常数反应的平衡常数表示在平衡状态下，反应物和生成物浓度的K相对关系影响因素温度、浓度和压力会影响平衡常数的值，进而影响反应平衡的方向化学平衡的应用工业生产环境保护生物化学化学平衡原理可优化工业生产化学平衡原理有助于理解环境化学平衡原理在生物化学领域流程，例如合成氨和合成硫酸污染的形成机制，例如大气污发挥着重要作用，例如酶催化的生产染和水体污染反应的平衡定性分析法反应方向确定反应正向或逆向进行平衡状态判断反应是否达到平衡相对浓度比较反应物和生成物的浓度变化定性分析法通过观察反应前后物质的变化，来判断反应的方向和平衡状态，不需要进行精确的测量定量分析法化学平衡常数平衡移动化学平衡常数（）可以用来描述化学反利用原理，可以根据化学平K Le Chatelier应在平衡状态下的程度通过实验测定反衡常数的变化来预测反应方向例如，温应物和生成物的浓度，可以计算出值，度升高会导致反应向吸热方向移动，压力K并判断反应进行的方向和程度升高会导致反应向气体分子数减少的方向移动等温线图等温线图是在恒温条件下，将不同体系压力下的平衡浓度绘制在坐标轴上，形成的曲线图该图可以清晰地反映反应体系的平衡状态随压力变化的趋势，并帮助我们理解化学平衡的移动方向等温线图在化学平衡的学习和研究中具有重要意义，可以直观地展示不同压力下的平衡状态，并帮助理解影响平衡移动的因素对平衡的影响pH值会影响溶液的酸碱性，进而影响化学平衡的移动pH酸性环境有利于生成酸性产物，碱性环境有利于生成碱性产物值平衡移动方向pH值降低（酸性增强）平衡向生成酸性产物的方向移动pH值升高（碱性增强）平衡向生成碱性产物的方向移动pH化学平衡的平衡移动温度变化压力变化浓度变化催化剂温度升高，平衡向吸热反应方增加压力，平衡向气体分子数增加反应物浓度，平衡向生成催化剂可以加速正逆反应速率向移动，降低温度则向放热反减少的方向移动，降低压力则物方向移动，增加生成物浓度，但不能改变平衡位置，仅仅应方向移动向气体分子数增加的方向移动，平衡向反应物方向移动是加速达到平衡状态工业中的化学平衡应用提高产量降低能耗

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2.12通过控制反应条件，例如温度、压力和浓度，可以将反应推优化反应条件，例如选择合适的催化剂，可以降低反应所需向更有利于生成产物的一侧，从而提高产量的能量，从而减少能耗提高产品质量减少副反应

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4.34通过控制反应条件，可以得到更高纯度和更稳定性能的产品通过控制反应条件，可以抑制副反应的发生，提高目标产物，提升产品质量的产率，减少资源浪费气体平衡气体平衡的定义气体平衡的特征气体平衡是指在密闭容器中，气气体平衡通常表现为压力平衡和体反应物和生成物之间的平衡状浓度平衡，它们与温度、体积和态在这种状态下，正向反应速压强密切相关率和逆向反应速率相等，反应体系的组分不再发生变化气体平衡的应用气体平衡原理广泛应用于工业生产，例如合成氨、制备硫酸等化学反应，以及环境保护领域，例如研究大气污染固体平衡固体物质之间的平衡固体与溶液之间的平衡固体分解反应的平衡固体平衡涉及固体物质之间的平衡，例如多固体与溶液之间的平衡，例如固体溶解度，固体分解反应的平衡，例如碳酸钙分解成氧晶型转变或固溶体的形成涉及溶解和沉淀之间的平衡化钙和二氧化碳，受到温度和压力的影响沉淀反应的平衡溶解度积常数影响因素沉淀反应的平衡可以用溶解度积温度、离子强度和共同离子效应常数来描述都会影响沉淀反应的平衡Ksp应用沉淀反应在化学分析、分离纯化和环境保护中都有广泛的应用酸碱反应的平衡酸碱反应的平衡常数缓冲溶液酸碱反应的平衡常数（或）反映了缓冲溶液由弱酸及其盐或弱碱及其盐组成Ka Kb酸或碱的解离程度，可以抵抗值的变化pH值越大，酸越强，解离程度越高缓冲溶液在生物系统和化学实验中起着重Ka要作用，例如血液中维持值稳定pH氧化还原反应的平衡氧化还原反应涉及电子转移氧化剂获得电子氧化还原反应也遵循平衡原理，达到平衡状态，被还原；还原剂失去电子，被氧化时，正向反应速率等于逆向反应速率氧化还原电位是判断氧化还原反应自发性的重在电化学电池中，氧化还原反应驱动电子流动要指标电位差越大，反应越容易发生，产生电流电池的电压与氧化还原电位差相关总结化学平衡影响因素12化学反应中反应物和生成物浓温度、压力、浓度、催化剂等度不再变化的状态，反应速率因素影响化学平衡，遵循勒沙相等特列原理应用重要性34化学平衡原理广泛应用于化工理解化学平衡原理对于预测反生产、环境保护、生物化学等应方向、提高反应效率、控制领域化学反应至关重要课后练习为了巩固所学知识，请完成以下练习写出化学平衡的定义，并解释其动态特点

1.列举影响化学平衡的因素，并说明其影响方向

2.计算下列反应的平衡常数，并预测反应方向

3.应用原理预测下列反应方向变化

4.LeChatelier阅读相关资料，了解化学平衡在实际生产中的应用实例

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