高二化学化学平衡状态课件 苏教.ppt

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1、 从炼铁炉口排出的尾气从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的中含有一定量的CO。100多多年前，人们曾认为这是由于年前，人们曾认为这是由于CO与铁矿石接触时间不够与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行得完的缘故。为使反应进行得完全，当时曾耗巨资改建高炉，全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长以延长CO和和Fe2O3的接触时的接触时间，结果尾气中间，结果尾气中CO的含量的含量并未减少。你知道这是什么并未减少。你知道这是什么原因吗原因吗?高炉炼铁的主要反应为：高炉炼铁的主要反应为：2021/8/11 星期三1三、三、化学平衡状态化学平衡状态 1 1。可逆反应：。可逆反应：（1）定义：在同一反应条件下，既能

2、向正反应方向）定义：在同一反应条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。（2 2）几个可逆反应实例：）几个可逆反应实例：ClCl2 2H H2 2O HClO HClHClOHClON N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3高温、高压高温、高压催化剂催化剂COCOH H2 2O COO CO2 2H H2 2高温高温2SO2SO2 2O O2 2 2SO 2SO3 3催化剂催化剂2021/8/11 星期三2（3 3）说明：）说明：可逆反应的正反应和逆反应共存，反应物和生可逆反应的正反应和逆反应共存，反应物和生成物共存于同一

3、反应体系中，反应不能向某一方成物共存于同一反应体系中，反应不能向某一方向进行完全。向进行完全。可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的，可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的，一般把向右进行的反应叫做正反应，向左进行的一般把向右进行的反应叫做正反应，向左进行的反应叫做逆反应。可逆反应用反应叫做逆反应。可逆反应用“”“”代替代替“”。化学反应都有一定的可逆性，通常所说的可逆化学反应都有一定的可逆性，通常所说的可逆反应是指可逆程度比较大的反应；对那些正反应反应是指可逆程度比较大的反应；对那些正反应很强，逆反应很弱的反应，一般认为是不可逆反很强，逆反应很弱的反应，一般认为是不可逆反应。应。2021/8

4、/11 星期三32021/8/11 星期三4 图图2-182-18是某个可逆反应的反应物和生成物的浓度随时间是某个可逆反应的反应物和生成物的浓度随时间的变化曲线，图的变化曲线，图2 21919是可逆反应的正、逆反应速率随时间是可逆反应的正、逆反应速率随时间的变化曲线。观察这两幅图，与同学交流讨论下列问题：的变化曲线。观察这两幅图，与同学交流讨论下列问题：1 1随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化?正、逆反应的速率如何变化正、逆反应的速率如何变化?2 2当反应进行足够长时间后，反应物和生成物的浓度当反应进行足够长时间后，反应物和生成物的浓度是否

5、发生变化是否发生变化?正、逆反应的速率是否发生变化正、逆反应的速率是否发生变化?3 3当反应进行足够长时间后，是否意味着反应就停止当反应进行足够长时间后，是否意味着反应就停止了？了？2021/8/11 星期三52 2。化学平衡状态。化学平衡状态 如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应情况如下：其反应情况如下：（1 1）反应开始时：）反应开始时：v(v(正正)很大，很大，v(v(逆逆)为为 。（2 2）反应进行时：）反应进行时：反应物减少，反应物减少，v(v(正正)逐渐变逐渐变。生成物由无到有逐渐增多，生成物由无到有逐渐增多，v(v(逆逆)从从 开

6、开 始逐渐始逐渐 。（3 3）反应达到平衡时：）反应达到平衡时：v(v(正正)v(v(逆逆)，反应混合物各组分的，反应混合物各组分的浓度不再发生变化。浓度不再发生变化。（1 1）化学平衡状态的建立：）化学平衡状态的建立：2021/8/11 星期三6（2）化学平衡状态：）化学平衡状态：可逆反应在一定的条件下进行到一定程度时，正可逆反应在一定的条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。（3）注意：）注意：只有可逆反应才有可能存在化学平衡状态，解决有只有

7、可逆反应才有可能存在化学平衡状态，解决有关化学平衡的问题时，首先要看清该化学反应是否为关化学平衡的问题时，首先要看清该化学反应是否为可逆反应。可逆反应。化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果。化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果。化学平衡状态的建立还必须具有一定的外部条件化学平衡状态的建立还必须具有一定的外部条件（温度、浓度、压强等），所以，同一个可逆反应在（温度、浓度、压强等），所以，同一个可逆反应在不同条件下建立起的化学平衡状态可能不同。不同条件下建立起的化学平衡状态可能不同。2021/8/11 星期三7（4）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、

8、动、定、变”（1 1）逆：可逆反应。）逆：可逆反应。（2 2）等：）等：v(v(正正)=v()=v(逆逆)（3 3）动：）动：v(v(正正)=v()=v(逆逆)0)0。（4 4）定：组分的分数等保持不变。）定：组分的分数等保持不变。（5 5）变：一定条件下的相对平衡状态）变：一定条件下的相对平衡状态2021/8/11 星期三82 2在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)A(g)+3B(g)2C(g)2C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是（）A AC C的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等 B B单位时间内生成单位时间内生成nmolAnmolA

9、的同时生成的同时生成3nmolB3nmolB C CA A、B B、C C的浓度不再发生变化的浓度不再发生变化 D DA A、B B、C C的物质的量之比为的物质的量之比为1 1：3 3：2 2练习与实践练习与实践 3 3当可逆反应当可逆反应2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)达达到平衡后，通入到平衡后，通入1818O O2 2气体，再次达到平衡时气体，再次达到平衡时1818O O存存在于在于（）A AS0S02 2、0 02 2中中 B BS0S02 2、S0S03 3中中 C CS0S03 3中中 D DS0S02 2、0 02 2、S0S0

10、3 3中中2021/8/11 星期三9l可逆反应可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3的正、逆反应速率可用的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是系中能说明反应已达到平衡状态的是()()A A3v3v正正(N(N2 2)=v)=v正正(H(H2 2)B Bv v正正(N(N2 2)=v)=v逆逆(H(H2 2)C C3v3v正正(N(N2 2)=v)=v逆逆(H(H2 2)D Dv v正正(N(N2 2)=3v)=3v逆逆(H(H2 2)练习与实践练习与实践l在一定温度下，可逆

11、反应在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)A(g)+3B(g)2C(g)达到达到平衡的标志是平衡的标志是()()CC生成的速率与生成的速率与C C分解的速率相等；分解的速率相等；单位时闻内生成单位时闻内生成m m mol Amol A，同时生成，同时生成3m mol B3m mol B；AA、B B、C C的浓度不再变化；的浓度不再变化；AA、B B、C C的分子数之比为的分子数之比为l l：3 3：2 2；单位时间内生成单位时间内生成3m mol B3m mol B，同时生成，同时生成2m mol C2m mol C；容器内的总压强不随容器内的总压强不随时间变化。时间变化。A

12、AB BC C只有只有D D全部全部2021/8/11 星期三10 二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应：二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应：2N0 2N02 2(g)N(g)N2 20 04 4(g)(g)如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，平衡后得到以下实验数据。应，平衡后得到以下实验数据。NO2(g)N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度体系中各物质的物质的量浓度(25)分析表中的数据，总结归纳平衡时反应物和生成物的分析表中的数据，总结归纳平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系。物质的量浓度之间的关系。

13、2021/8/11 星期三11四、四、化学平衡常数化学平衡常数对于可逆反应：对于可逆反应：在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度代入以下表达式，到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度代入以下表达式，得到的结果是一个定值。得到的结果是一个定值。我们把这个常数我们把这个常数K K称作该反应的化学平衡常数，简称称作该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。平衡常数。1 1。化学平衡常数的概念化学平衡常数的概念2021/8/11 星期三12平衡常数平衡常数K K的大小能说明反应进行的程度的大小能说明反应进行的程度(也叫反

14、应的限度也叫反应的限度)。K K值越大，表示反应进行得越完全；值越大，表示反应进行得越完全；K K值越小，表示反应进行得越不完全。值越小，表示反应进行得越不完全。2。化学平衡常数。化学平衡常数K的意义：的意义：2021/8/11 星期三13 阅读分析表阅读分析表2 28 8和表和表2 29 9，总结可逆反应平衡常，总结可逆反应平衡常数的使用条件和书写平衡常数表达式的注意事项。数的使用条件和书写平衡常数表达式的注意事项。2021/8/11 星期三14（1）平衡常数随反应温度的变化而变化，在）平衡常数随反应温度的变化而变化，在使用平衡常数时应注明温度。使用平衡常数时应注明温度。3。化学平衡常数。化

15、学平衡常数K的使用注意：的使用注意：（2）固体、液态水的浓度可视为定值，其浓）固体、液态水的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。度不列入平衡常数表达式中。（3）平衡常数与反应式的配平系数有关。）平衡常数与反应式的配平系数有关。2021/8/11 星期三15练习与实践练习与实践 5 5已知在已知在448448时，反应时，反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)的平衡常数为的平衡常数为4949，求下列化学方程式在该温度下的平衡常数。求下列化学方程式在该温度下的平衡常数。（1 1）2HI(g)H2HI(g)H2 2(g)(g)I I2 2（3 3）2H

16、2H2 2(g)(g)2I2I2 2 4HI(g)4HI(g)2021/8/11 星期三16练习与实践练习与实践2SO2SO3 3 2SO2SO2 2O O2 2 催化剂催化剂6 6将将1.00 mol S01.00 mol S02 2和和1.00 mol 01.00 mol 02 2通入通入1.00 L1.00 L的密闭容器中，的密闭容器中，1 000 K1 000 K时，反时，反应达到平衡，测得应达到平衡，测得S0S03 3的物质的量浓度为的物质的量浓度为0.925 molL0.925 molL一一1 1。计算该温度下反应。计算该温度下反应的平衡常数。的平衡常数。2021/8/11 星期三17五、五、平衡转化率平衡转化率 850K时，在一密闭反应器中充入一定量的时，在一密闭反应器中充入一定量的SO2和和02，当反应达到平衡后测得，当反应达到平衡后测得S02、02和和S03的浓度的浓度分别为分别为6.0 X 103 molL1、8.0 X103molL-1和和4.4 X 102 molL1。计算：。计算：(1)该温度下反应该温度下反应2SO2(g)+02(g)2S03(g)的平衡常数。的平衡常数。(2)平衡时平衡时S02的转化率。的转化率。2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19