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化学:2.3.1《化学平衡的建立、判断》课件(8)(人教版选修4)


第二章 化学反应速率与化学平衡

第三节化学平衡
第一课 化学平衡的建立和判断

导入
1、什么是可逆反应?
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,叫
做可逆反应. NH3+H2O NH3· H2O

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?
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 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 情况又怎样呢?

在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO 和0.01molH2O(g),CO+H2O CO2+H2 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(CO) 、c(H2O)逐渐减小

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

且正反应速率=逆反应速率 这时,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反 应生成的CO、H2O的量,
速 率 正反应 速率 逆反应 速率

相等
时间

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:
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:可逆反应 实质:正反应速率=逆反应速率 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
(1)动:动态平衡(正逆反应仍在进行) (2)等:正反应速率=逆反应速率 (3)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。
(4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新

的条件下建立新的平衡。

以xA(g)+yB(g)

zC(g)为例,分析

化学反应达到平衡状态的标志:

①速率:v正=v逆 直 (即任何一种物质的生成速率等于 其消耗速率)



②各成分的含量保持不变

间 接

③混合气体的总压、总体积、 总物质的量不随时间的延长 而改变(x+y≠z) ④各物质的物质的量,物质 的量浓度不随时间的延长而 改变

注意(1)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 2SO2+O2 2SO3)来说,可利用混 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

否达到平衡。

(2)对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应:

(如H2+I2(g)

2HI),不能用此标志

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

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 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。

小结
1、化学平衡状态的定义 前提条件 实质 标志

2、化学平衡状态的特征
动、等、定、变

怎样理解v(正)= v(逆)?
?1.必须一个是正反应速率,一个是逆反 应速率

2.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 义相同(与计量数成正比)。

怎样理解反应混合物中各组分 的浓度保持不变?
“各组分的浓度保持不变”不 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 量数成正比,而平衡浓度不一定 与化学计量数成正比。

怎样理解平衡与体系特征物 理量的关系?
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 化的量不再变化时,说明体系已达平 衡。

判断可逆反应达到平衡状态?
重要题型:
【例1】 在一定温度下,可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 ( AC ) 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3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化

D. A、B、C的分子数比为1:3:2

【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( B ) 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

【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( AC ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂

C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H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) 状态的是 2C(气)+D(气)已达平衡 ( BC ) B.混合气体的密度

A.混合气体的压强

C.B的物质的量浓度

D.气体的总物质的量

【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 ①C的生成 速率与C的分解速率相等

②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化

④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化

⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2

A.②⑧
C.①③④⑦

B.②⑤⑧
D.②⑤⑥⑧
(

A

)

【例6】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( BD ) A. 1molCO2 、2molH2

B. 0.2molCO2 、0.2molH2 、

0.8molCO
C. 1molCO2

、 1.8molH2O
、1molH2O

D. 1molCO2

、1molH2

、1molH2O

【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=

0.25

c=

1.5

(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=1

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