第三节化学平衡(1).ppt

溶质溶质(s)溶质溶质(aq)溶解溶解结晶结晶【知识回顾知识回顾】一、可逆反应一、可逆反应1、定义：、定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能在同一条件下，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。向逆反应方向进行的反应。（2）只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。）只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。（1）无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用）无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用 表示。表示。2、可逆反应的反应速率、可逆反应的反应速率N2+3H2 2NH3 v正正 ：正反应速率。正反应速率。v逆逆 ：逆反应速率。逆反应速率。v N2耗耗 v H2耗耗 v NH3生生=132 v N2生生 v H2生生 v NH3耗耗=132可逆反应中，反应物与生成物共存。可逆反应中，反应物与生成物共存。第三节第三节 化学平衡化学平衡教材教材P25能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子正反应的活化能正反应的活化能红色表示红色表示正反应正反应反应热反应热反应热反应热3 3、可逆反应的活化能、反应热、可逆反应的活化能、反应热绿色表示绿色表示逆反应逆反应活化分子活化分子逆反应的活化能逆反应的活化能反应物反应物生成物生成物正反应热正反应热正反应热正反应热 H H=E E1 1-E-E2 2正、逆反应的活化能之差正、逆反应的活化能之差BD讨论讨论1：对于可逆反应对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，在温度一定下由在温度一定下由H2(g)和和I2(g)开始反应，下列说法正开始反应，下列说法正确的是（确的是（）A.H2(g)的消耗速率与的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为的生成速率之比为2 1B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的正、逆反应速率的比值是恒定的D.达平衡时，正、逆反应速率相等达平衡时，正、逆反应速率相等BD讨论讨论2：某可逆反应的某可逆反应的H=+100kJmol-1，下列有，下列有关该反应的叙述正确的是关该反应的叙述正确的是()A.正反应活化能小于正反应活化能小于100kJmol-1 B.逆反应活化能一定小于逆反应活化能一定小于100kJmol-1 C.正反应活化能不小于正反应活化能不小于100kJmol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大正反应活化能比逆反应活化能大100kJmol-1 在可逆反应过程中活化在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，能有正反应和逆反应两种，H H=正反应活化能正反应活化能-逆逆反反应活化能应活化能。CDCD2SO2+O2 2SO3 起始：起始：2mol 1mol（1）随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何改变？）随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何改变？速率如何变化？速率如何变化？（2）v正正 递减、递减、v逆逆 递增将导致二者之间出现什么的结果？递增将导致二者之间出现什么的结果？（3）在）在v正正=v逆逆 后，后，v正正会继续减小吗？会继续减小吗？v逆逆 会继续增大吗会继续增大吗？反应物和生成物的浓度呢？反应物和生成物的浓度呢？二、化学平衡状态二、化学平衡状态思考：思考：可用下图表示：可用下图表示：时间时间2 21 1C(OC(O0C(SOC(SO3 3)C(SOC(SO2 2)2 2)浓浓度度浓度浓度 时间图时间图时间时间反反应应速速率率V正正=V逆逆0 0V正正V逆逆0反应速率反应速率 时间图时间图 一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态称称化学平衡状态。化学平衡状态。反应物浓度逐渐减小，生成物反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，最终浓度逐渐增大，最终浓度均不浓度均不再变化（而非相等）再变化（而非相等）。v正正 始终大于始终大于v逆逆，随反应进行，随反应进行，二者差距逐渐减小，最终二者差距逐渐减小，最终 v正正=v逆逆 0 0从反应开始至平衡前：从反应开始至平衡前：三三 、化学平衡特征、化学平衡特征“逆逆”-研究的对象为可逆反应。研究的对象为可逆反应。“等等”-平衡时，正反应和逆反应的速率相等。平衡时，正反应和逆反应的速率相等。（对同（对同 一物质而言，消耗速率和生成一物质而言，消耗速率和生成 速率相等）速率相等）“动动”-化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止。化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止。“定定”-平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保 持一定（即不再发生改变）。持一定（即不再发生改变）。“变变”-化学平衡是一定条件下的平衡，当反应条件改变时，化学平衡是一定条件下的平衡，当反应条件改变时，反应速率和各组分百分含量会反应速率和各组分百分含量会 发生改变而使平衡被发生改变而使平衡被 破坏。破坏。“逆逆”“等等”“动动”“定定”“变变”讨论：讨论：化学平衡状态的判断标准化学平衡状态的判断标准1、本质：、本质：v正正=v逆逆2、现象：浓度保持不变、现象：浓度保持不变1 1、v A耗耗=v A生生 v B耗耗=v B生生 v C生生=v C耗耗 v D生生=v D耗耗 2 2、v A耗耗 v B生生 =mn 1、A、B、C、D的的浓度不再改变。浓度不再改变。2、A、B、C、D的分子数（或物质的量）的分子数（或物质的量）不再改变。不再改变。3、A、B、C、D的百分含量的百分含量不再改变。不再改变。4、A、B、C、D的转化率或生成率的转化率或生成率不再改变。不再改变。5、体系温度不再改变。、体系温度不再改变。6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。、若某物质有色，体系的颜色不再改变。本本质质现现 象象 m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)对对 m+n p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），的反应（即反应前后气体分子数改变），还可从以下几个方面判断：还可从以下几个方面判断：1、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。2、体系的平均分子量不再改变。、体系的平均分子量不再改变。3、若为恒容体系，体系的压强不再改变。、若为恒容体系，体系的压强不再改变。4、若为恒压体系，体系的密度不再改变。、若为恒压体系，体系的密度不再改变。注意：注意：以上几条对以上几条对m+n =p+q的反应不成立。的反应不成立。m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)若反应为：若反应为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)若反应为：若反应为：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)一定温度下，可逆反应一定温度下，可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是 。单位时间内消耗单位时间内消耗n mol O2，同时生成，同时生成2n molNO2 单位时间内生成单位时间内生成n molNO，同时生成，同时生成n molNO2 用用NO2、NO、O2浓度变化的表示的反应速率的比为浓度变化的表示的反应速率的比为2：2：1 NO的体积分数不随时间变化的体积分数不随时间变化 混合气体的颜色不再改变混合气体的颜色不再改变 NO2的转化率不随时间变化的转化率不随时间变化 混合气体的压强不再改变混合气体的压强不再改变 容器内气体密度不随时间变化容器内气体密度不随时间变化 混合气体的平均分子量不再改变混合气体的平均分子量不再改变四、有关化学平衡的计算四、有关化学平衡的计算基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。讨论：讨论：将将1体积体积N2和和4体积体积H2放入密闭体积不变的容器中，测得放入密闭体积不变的容器中，测得压强为压强为3.03105Pa，达到平衡后测得含，达到平衡后测得含NH3为为25，试求：，试求：（1）平衡时）平衡时N2和和H2占平衡混合气体的体积百分比占平衡混合气体的体积百分比 （2）达到平衡时的压强）达到平衡时的压强(1)N2 12.5%H2 62.5%(2)2.424105Pa