化学平衡状态全ppt课件.ppt
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1、为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益反反应应速速率率v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t1时间(时间(t)0(1)0t1:v(正正)v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)化学平衡状态化学平衡状态为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 一、一、化学平衡状态化学平衡状态 在一定条件下的在一定条件下的可逆反应,可逆反应,当正反应速率与逆反应当正反应速率与逆反应速率相等,速率相等,反应物与生成物的反应物与生成物的物质的量或浓度不再改
2、变,物质的量或浓度不再改变,这种状态称为这种状态称为“化学平衡状态化学平衡状态”简称简称化学平衡。化学平衡。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 化学平衡状态化学平衡状态 在一定条件下的在一定条件下的可逆反应,可逆反应,(研究对象)(研究对象)当正反应速率与逆反应当正反应速率与逆反应速率相等,速率相等,(本质)(本质)反应物与生成物的反应物与生成物的物质的量或浓度不物质的量或浓度不再改变。再改变。(结果)(结果)这种状态称为这种状态称为“化学平衡状态化学平衡状态”简称简称化学平衡。化学平衡。为了规范事业单位聘用关系
3、,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益v正正=v逆逆化学平衡状态的特征?化学平衡状态的特征?化学平衡状态的特征?化学平衡状态的特征?逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变思考思考为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益(3 3)动:动:动态平衡(正逆反应仍在进行)动态平衡(正逆反应仍在进行)(2 2)等:等:V V正正=V=V逆逆(4)(4)定:定:反应混合物中各组分的浓度保持反应混合物中各组分的浓度保持 不变,各组分的含量一定。不变,各组分的含量一定。(5)(5)变
4、:变:条件改变,原平衡被破坏,在新条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。(1)(1)逆:逆:可逆反应可逆反应 化学平衡状态特征化学平衡状态特征为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 探究探究2 在容积为在容积为2L2L的密闭容器里,加的密闭容器里,加0.01molCO0.01molCO和和0.01molH0.01molH2 2O(g),O(g),进行如下反应进行如下反应:CO COH H2 2O COO CO2 2H H2 2该可逆反应达平衡状态的特征该可逆反应达平衡状态的特征?如何
5、判断此反应已达到化学平衡状态如何判断此反应已达到化学平衡状态?为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 在一定体积的容器中进行在一定体积的容器中进行在一定体积的容器中进行在一定体积的容器中进行N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3下列说法下列说法下列说法下列说法是否可以证明此反应达到平衡状态是否可以证明此反应达到平衡状态是否可以证明此反应达到平衡状态是否可以证明此反应达到平衡状态?1.单位时间内生成单位时间内生成单位时间内生成单位时间内生成2nmol NH2nmol NH3 3的同时生成的同时生成的同时生
6、成的同时生成 3nmol H3nmol H2.2.2.2.单位时间内分解单位时间内分解单位时间内分解单位时间内分解2nmol NH2nmol NH3 3的同时生成的同时生成的同时生成的同时生成 nmol Nnmol N2 2.3.H3.H2 2的生成速率与的生成速率与的生成速率与的生成速率与N N2 2的生成速率之比为的生成速率之比为的生成速率之比为的生成速率之比为3:1.3:1.6.6.混合气体中混合气体中混合气体中混合气体中n(Nn(N2 2):n(H):n(H2 2):n(NH):n(NH3 3)=1:3:2)=1:3:27.7.混合气体中混合气体中混合气体中混合气体中C(NC(N2 2
7、)=C(H)=C(H2 2)=C(NH)=C(NH3 3)8.8.混合气体中混合气体中混合气体中混合气体中N N2 2的浓度保持不变的浓度保持不变的浓度保持不变的浓度保持不变.9.9.混合气体中气体的密度保持不变混合气体中气体的密度保持不变混合气体中气体的密度保持不变混合气体中气体的密度保持不变.10.10.混合气体中的压强保持不变混合气体中的压强保持不变混合气体中的压强保持不变混合气体中的压强保持不变.5.15.1个个个个N NN N断裂的同时有断裂的同时有断裂的同时有断裂的同时有3 3个个个个H-HH-H键断裂键断裂键断裂键断裂.4.14.1个个个个N NN N断裂的同时有断裂的同时有断裂
8、的同时有断裂的同时有6 6个个个个N-HN-H键断裂键断裂键断裂键断裂.思思思思考考考考为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益1.1.在一定温度下在一定温度下,一定容器内进行的可逆反应一定容器内进行的可逆反应A(A(气气)+3B()+3B(气气)2C()2C(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是()()A.CA.C的生成速率与的生成速率与C C分解的速率相等分解的速率相等 B.B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,nmolA,同时生成同时生成3nmolB3nmolBC.AC.A、B B、C C的浓度不再变化的
9、浓度不再变化 D.AD.A、B B、C C的分子数比为的分子数比为1:3:21:3:2E.E.容器内总压强不变容器内总压强不变.思考思考 A C E为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益2.2.下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(P(气气)+Q()+Q(气气)R()R(气气)+S()+S(气气),),在恒温恒在恒温恒容下已达平衡状态的是()容下已达平衡状态的是()A.A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.B.B.PB.P和和S S的生成速率相等的生成速率相等C.C.反应容器
10、内反应容器内P P、Q Q、R R、S S四者共存四者共存 D.D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化 B思考思考为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益是是是是是是是是是是是是分情况分情况分情况分情况是是是是是是是是否否否否是是是是对于密闭容器中的可逆反应:对于密闭容器中的可逆反应:对于密闭容器中的可逆反应:对于密闭容器中的可逆反应:mAmA(g g)+nB+nB(g g)pC pC(g g)+q D+q D(g g)根据你对化学平衡概念的理解,判断下列各种情况下,是否根据你对化学平
11、衡概念的理解,判断下列各种情况下,是否根据你对化学平衡概念的理解,判断下列各种情况下,是否根据你对化学平衡概念的理解,判断下列各种情况下,是否达到平衡状态。达到平衡状态。达到平衡状态。达到平衡状态。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益是是是是否否否否是是是是否否否否是是是是否否否否是是是是为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益1.1.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分子总数不相等的可逆反应可逆反应(如如2S
12、O2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3)来说,可利用混)来说,可利用混合气体的合气体的总压强、总物质的量总压强、总物质的量是否随着时间的改是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。变而改变来判断是否达到平衡。注意注意2.2.对于反应前后对于反应前后气体物质的分子数相等气体物质的分子数相等的可逆的可逆反应:反应:如如H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g),因为在此,因为在此反应过程中,反应过程中,气体的总压、总物质的量都不随气体的总压、总物质的量都不随时间的改变而改变时间的改变而改变,因此不能用此标志判断平衡因此不能用此标志判断平衡是否到达是否到
13、达.为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 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。若是则可;否则,不行。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 1.1.在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不当下列物理量不再发生变化时再发生变化时,表明反应表明反应:A(A(固固)+3B()+3B(气气)2C()2C(气气)+D()+D(气气)已达平衡状
14、态已达平衡状态的是的是()()A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.BC.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.D.气体的总物质的量气体的总物质的量思考思考 BC为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.554.654.654.4554.4554.3354.33c (HI)2c(H2)c(I2)在在在在698.6K,反应体
15、系中各物质浓度的有关数据如下反应体系中各物质浓度的有关数据如下反应体系中各物质浓度的有关数据如下反应体系中各物质浓度的有关数据如下常数常数对比书对比书P29P29?为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益1.1.定义:定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。物浓度幂之积与反应物浓度幂之
16、积的比值是一个常数。物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)二、二、化学平衡常数化学平衡常数(符号:(符号:K)2.2.表达式:表达式:(K K 只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益反应反应正向正向进行程度大进行程度大的是的是 ,反应物转
17、化率大反应物转化率大的是的是 。Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)Br2(g)+H2(g)2HBr(g)2525时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数K=5.3 x10K=5.3 x1033332525时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数时,该反应的化学平衡常数K=2.2 x10K=2.2 x101818对比以下两个化学反应:对比以下两个化学反应:1、2、?反应反应1 1反应反应1 1为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权
18、益 K K值越大,表示反应进行的值越大,表示反应进行的程度程度越大,反应越大,反应 物物转化率转化率也越大。也越大。3.3.化学平衡常数的意义:化学平衡常数的意义:定量的衡量化学反应进行的程度定量的衡量化学反应进行的程度一般当一般当K105时,该反应进行得基本完全。时,该反应进行得基本完全。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益判断判断K1与与K2、K3的关系的关系K1=(K2)2K1=1K3?为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益写出下列
19、反应化学平衡常数的表达式:写出下列反应化学平衡常数的表达式:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)c(CO)c(CO2)c(H2)K=?为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益4 4.书写书写平衡常数平衡常数表达式时应表达式时应注意:注意:对同一反应对同一反应,平衡常数表达式和数值,平衡常数表达式和数值,与化学方程式的书写有关与化学方程式的书写有关 凡浓度保持恒定不变的物质(凡浓度保持恒定不变的物质(凡浓度保持恒定不变的物质(凡浓度保持恒定不变的物质(
20、如:固体、纯液体如:固体、纯液体如:固体、纯液体如:固体、纯液体),),),),不写入平衡常数的表达式不写入平衡常数的表达式不写入平衡常数的表达式不写入平衡常数的表达式 必须指明温度,反应必须达到平衡状态必须指明温度,反应必须达到平衡状态为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益5 5.有关化学平衡常数有关化学平衡常数和转化率和转化率的计算的计算 在某温度下,将在某温度下,将在某温度下,将在某温度下,将I I2 2和和和和HH2 2各各各各0.1mol0.1mol0.1mol0.1mol的气态混合物充入的气态混合物充入的
21、气态混合物充入的气态混合物充入10L10L10L10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得C C(HH2 2)=0.008mol/L=0.008mol/L=0.008mol/L=0.008mol/L。(1 1 1 1)求该反应的平衡常数。)求该反应的平衡常数。)求该反应的平衡常数。)求该反应的平衡常数。(2 2 2 2)在上述温度下,该容器中若通入)在上述温度下,该容器中若通入)在上述温度下,该容器中若通入)在上述温度下,该容器中若通入I I2 2和和和和HH各各各各0.
22、20mol0.20mol0.20mol0.20mol。试求达到化学平衡时各物质的浓度。试求达到化学平衡时各物质的浓度。试求达到化学平衡时各物质的浓度。试求达到化学平衡时各物质的浓度。例例1 1:为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 思考思考在密闭容器中,将在密闭容器中,将在密闭容器中,将在密闭容器中,将2.0molCO2.0molCO与与与与10molH10molH2 2OO混合加热到混合加热到混合加热到混合加热到800800800800.达到下列平衡:达到下列平衡:达到下列平衡:达到下列平衡:求求求求COCO转化
23、为转化为转化为转化为COCO2 2的转化率。的转化率。的转化率。的转化率。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0 平衡转化率平衡转化率=平衡时已转化了的某反应物的量平衡时已转化了的某反应物的量 转化前该反应物的量转化前该反应物的量100%为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益1.1.已知一氧化碳与水蒸气的反应为已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO +H2O(g)CO2 +H2催化剂催化剂高温高温 在在427427时时的的平平衡衡常常数数是是9.49.4。如如果果反反应应开开始始时时,一一氧氧化化碳碳和
24、和水水蒸蒸气气的的浓浓度度都都是是0.01mol/L0.01mol/L,计计算算一氧化碳在此反应条件下的转化率。一氧化碳在此反应条件下的转化率。思考思考为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益2.2.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3 已已知知C(SOC(SO2 2)始始=0.4mol/L=0.4mol/L,C(OC(O2 2)始始=1mol/L=1mol/L经经测测定定该该反反应应在在该该温温度度下下的的平平衡衡常常数
25、数K19K19,试试判判断断,当当SOSO2 2转转化化率率为为5050时时,该该反反应应是是否否达达到到平平衡衡状状态态,若若未未达达到到,向向哪哪个个方方向向进进行行?达达平平衡衡状状态态时时,SO,SO2 2的转化率应为多少?的转化率应为多少?思考思考为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益(5)(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。下建立
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