化學平衡定義和判定

1、化學平衡定義和判定化學平衡定義和判定南京市溧水縣第二高級中學南京市溧水縣第二高級中學劉尊偉劉尊偉化學平衡狀態(tài)（化學平衡）化學平衡狀態(tài)（化學平衡）指在一定條件下的指在一定條件下的可逆可逆反應(yīng)里正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)反應(yīng)里正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速速率相等率相等，反應(yīng)混合物中的各組分的，反應(yīng)混合物中的各組分的濃度不變濃度不變的狀態(tài)。的狀態(tài)?；瘜W平衡的特征：化學平衡的特征：（1）逆逆：可逆反應(yīng)：可逆反應(yīng)（2）等等： v正正=v逆逆（3）定定：反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變：反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變（4）動動：動態(tài)平衡：動態(tài)平衡( 5) 變變：條件改變，平衡發(fā)生移動：條件改變，平衡發(fā)生移動(6) 同：同：不同

2、途徑可以達到相同的化學平衡狀不同途徑可以達到相同的化學平衡狀態(tài)態(tài)容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等三者濃度相等 容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為的濃度比恰為1:3:2t min內(nèi)生成內(nèi)生成1molNH3同時消耗同時消耗0.5molN2t min內(nèi)，生成內(nèi)，生成1molN2同時消耗同時消耗3molH2 某時間內(nèi)斷裂某時間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時，斷裂鍵的同時，斷裂6molN-H鍵鍵容器內(nèi)質(zhì)量不隨時間的變化而變化容器內(nèi)質(zhì)量不隨時間的變化而變化容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變

3、化容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變化容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化平衡狀態(tài)的判斷平衡狀態(tài)的判斷v平衡態(tài)達到的標準，某反應(yīng)：平衡態(tài)達到的標準，某反應(yīng)：mA+ nB= xC + yD1、直接：、直接：v(正正)=v(逆逆) 化學鍵斷裂數(shù)化學鍵斷裂數(shù)=化學鍵生成數(shù)化學鍵生成數(shù)各組分濃度保持不變各組分濃度保持不變 2、間接：、間接： （相關(guān)物理量恒定不變）（相關(guān)物理量恒定不變）若若A、B、C、D為氣體，且為氣體，且m+n x+，壓強恒定，壓強恒定若若A、B、C、D中有有色物質(zhì)，體系顏色不再變化中有有色物質(zhì)，體系顏色不再變化混合氣體的平均相對分子質(zhì)量混合氣體的平均相對分子質(zhì)

4、量(平均摩爾質(zhì)量平均摩爾質(zhì)量)不再不再變化（變化（ m+n x+或四種不全是氣體）或四種不全是氣體）密度不再變化密度不再變化(=m/V)方法方法:1.和自己比和自己比,不和其他比不和其他比 2.公式帶進判斷公式帶進判斷練習練習1：可逆反應(yīng)：可逆反應(yīng) 在在密閉容器中反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)的標志是（密閉容器中反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)的標志是（ ）1)單位時間里消耗單位時間里消耗2n mol NO2的同時生成的同時生成n mol O2;2)單位時間里生成單位時間里生成 n mol O2 的同時生成的同時生成 2n mol NO2; 3)單位時間里生成單位時間里生成 n mol O2 的同時生成的同時生成 2n

5、 mol NO;4)混合氣體的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)混合氣體的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)5) 用用NO2、 NO、 O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的的物質(zhì)的量濃度變化表示的 反應(yīng)速率的比為反應(yīng)速率的比為2 : 2 : 1 的狀態(tài)的狀態(tài) A 1）4 ）5) B 2）3）4) 5) C 2）4） D 1) 2) 3) 5) C2NO22NO + O2加熱練習練習2、在一定的溫度下，可逆反應(yīng)、在一定的溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g) ,達到平衡的標志是達到平衡的標志是: C的生成速率與的生成速率與C的分解速率相等的分解速率相等 單位時間生成單位時間生成n mol A，同時生成，同時生成 3n

6、 molB A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化A.A、B、C的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1：3：2AC練習練習3.下列說法中，在單位時間中可以表示反應(yīng)下列說法中，在單位時間中可以表示反應(yīng)N (g) +3H (g) 2NH (g)已達到平衡的是已達到平衡的是、摩、摩斷裂的同時有摩鍵生成斷裂的同時有摩鍵生成、摩、摩斷裂的同時有摩鍵斷裂斷裂的同時有摩鍵斷裂、摩、摩斷裂的同時有摩鍵生成斷裂的同時有摩鍵生成、摩、摩斷裂的同時有摩鍵斷裂斷裂的同時有摩鍵斷裂AD影響化學平衡的因素影響化學平衡的因素勒夏特列原理n復習復習：n 濃度.壓強.溫度.催化劑對平衡的影響?思考：化學平衡的移動能完全抵消濃度改變給可

7、逆反應(yīng)所帶來的影響嗎？ 在一定的溫度和壓強下，合成氨反應(yīng)在一定的溫度和壓強下，合成氨反應(yīng) 3H3H2 2+N+N2 2 2NH2NH3 3達到平衡時，下列操作平衡不達到平衡時，下列操作平衡不發(fā)生移動的是（發(fā)生移動的是（ ） （A A） 恒溫恒壓充入氨氣恒溫恒壓充入氨氣（B B） 恒溫恒壓充入氮氣恒溫恒壓充入氮氣（C C） 恒溫恒容充入氦氣恒溫恒容充入氦氣（D D） 恒溫恒壓充入氦氣恒溫恒壓充入氦氣C2NO2 N2O4 + Q1、已知NO2能形成二聚分子現(xiàn)在要測定NO2的相對分子質(zhì)量，應(yīng)采用的適宜條件為（ ）A、高溫低壓 B、低溫高壓C、低溫低壓 D、高溫高壓A2、2A(g) 2B(g) + E

8、(g) - Q反應(yīng)達到平衡時，要使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，應(yīng)采用的措施是（ ）A、加壓 B、減壓C、加入正催化劑 D、升溫BD3、反應(yīng) 2A 2B + E - Q達到平衡時，要使正反應(yīng)速率下降，A的濃度增大，應(yīng)采用的措施是（ ）A、加壓 B、減壓C、減小E的濃度 D、降溫DVV正正vtV V正正V V逆逆VV逆逆VV正正=V=V逆逆4、有反應(yīng)、有反應(yīng) aA + bB cC +dD 其中反應(yīng)其中反應(yīng)物與生成物均為氣體，達到平衡后其他條件不物與生成物均為氣體，達到平衡后其他條件不變，改變壓強，則下圖適合哪種情況（變，改變壓強，則下圖適合哪種情況（ ）A、a+bc+d,加壓加壓C、a+bc+d,減壓減

9、壓B 5 5、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)2A+B 2C2A+B 2C，在不同壓強及溫度下達成平衡時在不同壓強及溫度下達成平衡時，c c的百分含量情況如圖所示?；卮鸬陌俜趾壳闆r如圖所示?；卮?600400200壓強壓強C%(1)(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)是該反應(yīng)的正反應(yīng)是熱反應(yīng)，逆反應(yīng)是熱反應(yīng)，逆反應(yīng)是氣體體積氣體體積的反應(yīng)。的反應(yīng)。(2)(2)若若c c是氣態(tài)，則是氣態(tài)，則A A為為態(tài)，態(tài)，B B為為態(tài)。態(tài)。(3)(3)若若B B為固態(tài)，則為固態(tài)，則A A為為態(tài)，態(tài)，c c為為態(tài)。態(tài)。(4)(4)若若A A、C C都是固態(tài)，則都是固態(tài)，則B B為為態(tài)。態(tài)。6 6、能引起化學平衡移動的是（、能引起化學平衡移

10、動的是（ ） A A、化學反應(yīng)速率發(fā)生了變化。、化學反應(yīng)速率發(fā)生了變化。 B B、有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)達到平衡后，改變、有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)達到平衡后，改變了壓強。了壓強。 C C、由于某一條件的改變，使平衡混合物中各、由于某一條件的改變，使平衡混合物中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的變化。組分的濃度發(fā)生了不同程度的變化。 D D、可逆反應(yīng)達到平衡后，使用催化劑。、可逆反應(yīng)達到平衡后，使用催化劑。 7 7、 對平衡對平衡N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 ， (1)(1)如果在恒溫恒容下加入氮氣，平衡向如果在恒溫恒容下加入氮氣，平衡向移動。移動。（2 2）如果在恒溫恒容下加入氨氣呢

11、？加）如果在恒溫恒容下加入氨氣呢？加入氬氣又怎么樣呢？入氬氣又怎么樣呢？（3 3）如果需要增加氫氣的轉(zhuǎn)化率，可以）如果需要增加氫氣的轉(zhuǎn)化率，可以有什么辦法？有什么辦法？（4 4）如果增大壓強，正反應(yīng)速率）如果增大壓強，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率，氮氣的轉(zhuǎn)化率，氮氣的轉(zhuǎn)化率。8 8、等物質(zhì)的量的、等物質(zhì)的量的A B C DA B C D四種物質(zhì)混合，四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應(yīng)：發(fā)生如下反應(yīng)： aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)當反應(yīng)進行到一定時間后，測的當反應(yīng)進行到一定時間后，測的A A減少減少nmol nmol ，B B減少減少n

12、/2moln/2mol，C C增加增加3n/2mol3n/2mol，D D增增加加nmolnmol，此時達到了平衡狀態(tài)。，此時達到了平衡狀態(tài)。(1)(1)該反應(yīng)的各系數(shù)該反應(yīng)的各系數(shù)a a b b c c d d(2)(2)若只改變壓強，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但若只改變壓強，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動，則平衡不發(fā)生移動，則A A態(tài)，態(tài)，B B態(tài)，態(tài)，C C態(tài)。態(tài)。(3)(3)若只升高溫度，反應(yīng)一段時間后，測知若只升高溫度，反應(yīng)一段時間后，測知四種物質(zhì)的量又達到相等，則該反應(yīng)是四種物質(zhì)的量又達到相等，則該反應(yīng)是反應(yīng)。反應(yīng)?；瘜W平衡中的圖像問題化學平衡中的圖像問題 1、時間對反應(yīng)物或生成物的某

13、個量、時間對反應(yīng)物或生成物的某個量(如如轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù))的曲線的曲線 圖圖2-25是在是在T1、P1下下2SO2 + O2 2SO3的的SO2轉(zhuǎn)化率圖。改變溫度轉(zhuǎn)化率圖。改變溫度T2得到圖得到圖2-26、通過比較、通過比較推測推測T1、T2的關(guān)系？的關(guān)系？A 溫度一定，壓強分別為溫度一定，壓強分別為P1和和P2時，反應(yīng)體系時，反應(yīng)體系X(s)+2Y(g) nZ(g)中反應(yīng)物中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時間的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖2-27所示，由所示，由此可知此可知( ) A、P1p2，n2 B、P1P2，n2 C、P1P2，n2 D、P13 2、壓強、壓強(或溫度或溫度)對

14、反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)對反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化率或體積分數(shù)的曲線化率或體積分數(shù)的曲線 圖圖2-28是是SO2體積分數(shù)體積分數(shù)在在T1、T2下隨壓強變化示意下隨壓強變化示意圖試分析圖試分析T1、T2的關(guān)系？的關(guān)系？答案：答案：T1T2如可逆反應(yīng)如可逆反應(yīng)aA(g)+ bB(g) D(g)+eE(g);H=Q在一定條件下達平衡狀態(tài)在一定條件下達平衡狀態(tài)時，時，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2-29所所示。則在下列空格處填寫示。則在下列空格處填寫“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”。 (1)a+b_c+d； (2)Q_0。 3、速率對時間的曲線、速率對時間的曲線 C反

15、應(yīng)反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+Q已達平衡，升高溫度，當反應(yīng)一段已達平衡，升高溫度，當反應(yīng)一段時間后反應(yīng)又達平衡，則速率對時間的曲線為（）時間后反應(yīng)又達平衡，則速率對時間的曲線為（） 解化學平衡圖像題的技巧解化學平衡圖像題的技巧 1、弄清橫坐標和縱坐標的意義。、弄清橫坐標和縱坐標的意義。2、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點(如與坐標軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉如與坐標軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點點)的意義。的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。、弄清圖像斜率的大小。 練習練習1等質(zhì)量的兩份鋅

16、粉等質(zhì)量的兩份鋅粉a和和b，分別加入過量的稀硫酸中，分別加入過量的稀硫酸中，a中同時加入少量中同時加入少量Na2SO4溶液，下列各圖中表示其產(chǎn)生氫溶液，下列各圖中表示其產(chǎn)生氫氣的總體積氣的總體積(V)與時間的關(guān)系正確的是與時間的關(guān)系正確的是 （ ） B練習練習2由可逆反應(yīng)繪出圖像如圖，縱坐標為生成物在平衡混合物由可逆反應(yīng)繪出圖像如圖，縱坐標為生成物在平衡混合物中的百分含量，下列對該反應(yīng)的判斷正確的是中的百分含量，下列對該反應(yīng)的判斷正確的是 （ ）A反應(yīng)物中一定有氣體反應(yīng)物中一定有氣體 B生成物中一定有氣體生成物中一定有氣體C正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)正反應(yīng)

17、一定是吸熱反應(yīng)第第2題圖題圖BD練習練習BC3 已 知 某 可 逆 反 應(yīng) 在 密 閉 容 器 中 進 行 ：已 知 某 可 逆 反 應(yīng) 在 密 閉 容 器 中 進 行 ： A ( g ) + 2 B ( g ) 3C(g)+D(s)（放熱反應(yīng)），圖中曲線（放熱反應(yīng)），圖中曲線b代表一定條件下該代表一定條件下該反應(yīng)的過程，若使曲線反應(yīng)的過程，若使曲線b變?yōu)榍€變?yōu)榍€a，可采取的措施是（，可采取的措施是（ ）A增大增大A的濃度的濃度 B縮小容器的容積縮小容器的容積 C加入催化劑加入催化劑 D升高溫度升高溫度練習練習4、 某可逆反應(yīng)某可逆反應(yīng)L(s) + G(g) 3R(g) （正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

18、），（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）， 右圖表示外界條件溫度壓強的變化對上述反應(yīng)的影響。試判右圖表示外界條件溫度壓強的變化對上述反應(yīng)的影響。試判斷圖中斷圖中Y軸可以表示（）軸可以表示（）A平衡混合氣中平衡混合氣中R的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù) B達到平衡時達到平衡時G的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率C平衡混合氣中平衡混合氣中G的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù) D達到平衡時達到平衡時L的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率C練習練習5 5、 對于可逆反應(yīng)，對于可逆反應(yīng)，A2(g)+3B2(g) 2AB3（g） （正反應(yīng)放熱），下列圖像不正確的（正反應(yīng)放熱），下列圖像不正確的 （）（） A等效平衡1、等效平衡問題：、等效平衡問題：外界條件相同時，可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)

19、開始，還是從逆反應(yīng)開始，還是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相只要起始濃度相當當，所建立的平衡是等效平衡，可以達到相同的平衡狀態(tài)。例如：在425時，在1L密閉容器中進行反應(yīng)： H2+I2 2HI,達到平衡。不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，可以達到相同的平衡狀態(tài)。等溫等溫. .等壓等壓: :成比例成比例等溫等溫. .等容看系數(shù)等容看系數(shù)(1).(1).系數(shù)相等成比系數(shù)相等成比例例 (2).(2).系數(shù)不相等相系數(shù)不相等相等等濃度/molL-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時間/

20、sHIH2或I2從正反應(yīng)開始從逆反應(yīng)開始1molH21molI22molHI相當于相當于例題例題【例【例1】在一定溫度下，把】在一定溫度下，把1molCO和和2molH2O通入一個密閉容器中，發(fā)生如下反通入一個密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：應(yīng)：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定時間后達到平衡，此時，一定時間后達到平衡，此時，CO的含量為的含量為p%，若維持溫度不變，改變起始加入物質(zhì)，若維持溫度不變，改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，平衡時的物質(zhì)的量，平衡時CO的含量仍為的含量仍為p%的是的是 A. 1molCO 、2molH B 0.2molCO 、0.2molH 、0.8mol

21、CO、 1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO 1molH 1molH2OBD【例【例2】在一定溫度下】在一定溫度下,把把2摩摩SO2和和1摩摩O2通入通入一個一定容積的密閉的容器里一個一定容積的密閉的容器里,發(fā)生如下反發(fā)生如下反應(yīng)應(yīng):2SO2+O2 2SO3 當此反應(yīng)進行到一定當此反應(yīng)進行到一定程度時程度時,反應(yīng)混和物就處于化學平衡狀態(tài)反應(yīng)混和物就處于化學平衡狀態(tài).現(xiàn)在現(xiàn)在該容器中該容器中,維持溫度不變維持溫度不變,令令a、b、c分別代表初分別代表初始加入的始加入的SO2、O2和和SO3的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(摩摩).如果如果a、b、c取不同的數(shù)值取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互它們必須滿足一定的相互關(guān)系關(guān)系,才能保證達到平衡時才能保證達到平衡時,反應(yīng)混合物中三種反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻渍執(zhí)顚懴铝锌瞻?(1)若若a=0,b=0,則則c= .2(2)若若a=0.5,則則b= c=(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是(請請用兩個方程式表示用兩個方程式表示,其中一個只含其中一個只含a和和c,另另一個只含一個只含b和和