31化学平衡的建立、判断.ppt
第三节化学平衡第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 导入1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？ 在同一条件同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.NH3H2ONH3H2O 注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物2、什么是饱和溶液？、什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？过程完全停止了吗？ 没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率 = 结晶速率 达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的那么，可逆反应的情况又怎样呢？情况又怎样呢？开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2c(CO) 、c(H2O)逐渐减小且正反应速率且正反应速率=逆反应速率逆反应速率正反应速率逆反应速率相等相等时间速率这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量， 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念化学平衡状态1、定义：、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。强调三点前提条件前提条件：可逆反应实质实质：正反应速率=逆反应速率标志标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(3)动动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等等：正反应速率=逆反应速率(4)定定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。(5)变变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。(1)逆逆：可逆反应速率：速率：v正正=v逆逆（即任何一种物质的生成速率等于（即任何一种物质的生成速率等于 其消耗速率）其消耗速率）各成分的含量保持不变各成分的含量保持不变直直接接以以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：化学反应达到平衡状态的标志：混合气体的总压、总体积、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的延长总物质的量不随时间的延长而改变而改变(x+yz)各物质的物质的量，物质各物质的物质的量，物质的量浓度不随时间的延长而的量浓度不随时间的延长而改变改变间间接接注意注意（1）对于反应前后的气体物质的对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如分子总数不相等的可逆反应（如2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子数）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：相等的可逆反应：（如（如H2+I2(g) 2HI），不能用此标志），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。的量都不随时间的改变而改变。（3）对于不同类型的可逆反应，某）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。是则可；否则，不行。小结、化学平衡状态的定义、化学平衡状态的定义前提条件前提条件实质实质标志标志2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变 怎样理解怎样理解v v( (正正)= )= v v( (逆逆) )？ 1.必须一个是正反应速率，一个是逆反必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率应速率2.用不同物质表示的反应速率不能是用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等，而应是本质意表面上的数值相等，而应是本质意义相同（与计量数成正比）。义相同（与计量数成正比）。怎样理解怎样理解反应混合物中各组分反应混合物中各组分的浓度保持不变？的浓度保持不变？ “各组分的浓度保持不变各组分的浓度保持不变”不不能理解为与方程式的化学计量数能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比，而平衡浓度不一定量数成正比，而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。与化学计量数成正比。 怎样理解怎样理解平衡与体系特征物理量平衡与体系特征物理量的关系的关系？ 本身就不随反应进行而变化的量不本身就不随反应进行而变化的量不能做为平衡的标志。随反应进行而变能做为平衡的标志。随反应进行而变化的量不再变化时，说明体系已达平化的量不再变化时，说明体系已达平衡。衡。【例】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而 变化B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )ACA.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成 【例4】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,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量BC【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是 C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA,同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.( A )【例】在一定温度下，把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（）A. 1molCO 、2molH B. 0.2molCO 、0.2molH 、 0.8molCO 、 1.8molH2OC.1molCO 、1molH2OD.1molCO 、1molH 、1molH2OBD【例7】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应混和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(摩).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(2)若a=0.5,则b= c=(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): a+c=2，b+c/2=10.251.5
