化學(xué)平衡狀態(tài)以及其判定

1、關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定第1頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 19世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的氣體中含有相當(dāng)量的CO，有的工程師認(rèn)為這是由于CO和鐵礦石的接觸時(shí)間不夠長所造成的。于是在英國耗費(fèi)了大量的英鎊造了一個(gè)高大的煉鐵高爐，以增加CO和鐵礦石接觸時(shí)間。可是后來發(fā)現(xiàn)，用這個(gè)高爐煉鐵，所排除的高爐氣中，CO的含量并沒有減少，這是什么原因呢？C + CO2 2CO科學(xué)史話：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 第2頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)： 在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn) 行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。2.符號(hào)：

2、3.特點(diǎn)：(2). 有一定限度，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。(1).反應(yīng)物與生成物同時(shí)共存，正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。 任何反應(yīng)都是具有可逆性的，但是有大小之分如果可逆性很小，一般視為不可逆反應(yīng)。 1.定義：注意：第3頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四(4).常見可逆反應(yīng)：Cl2+H2O HClO + HClNH3+H2O NH3H2ON2+3H2 2NH3 高溫高壓催化劑2SO2+O2 2SO3 催化劑H2 + I2 2HISO2 + H2O H2SO3 NH3 + H2O NH3H2O第4頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 由可逆反應(yīng)的特征可知：一定

3、條件下的可逆反應(yīng)是有一定的限度的，反應(yīng)進(jìn)行得不徹底，其反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。那么如何確定可逆反應(yīng)的限度？思考：第5頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 t （min)C(mol/L)0102030405060N210.80.650.550.50.50.5H243.42.952.652.52.52.5NH300.40.70.9111 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到一定程度時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到了最大限度。N2(g) + 3H2 (g) 2NH3(g) 正向逆向 在1L密閉容器中加入1molN2和4mol H2發(fā)生反應(yīng)結(jié)論：實(shí)例分析：此狀態(tài)化學(xué)上稱之化學(xué)平衡狀態(tài)第6頁

4、，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四一、化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度。 在一定條件下的某可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物與生成物的濃度不再改變，達(dá)到了一種表面靜止的狀態(tài)，化學(xué)上稱之為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡稱化學(xué)平衡。 V(正）V(逆）V(正）= V(逆）Vtt11.定義：注意：第7頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(6).同：研究對(duì)象為可逆反應(yīng);用同一種物質(zhì)表述的正逆反應(yīng)速率相等;動(dòng)態(tài)平衡(表面反應(yīng)停止，實(shí)則繼續(xù)進(jìn)行)

5、;外界條件改變，平衡狀態(tài)可能改變;在相同條件下，從不同方向建立的同一可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)可能相同。(1).逆：(2).等：(3).定：(4).動(dòng)：(5).變：各物質(zhì)組成恒定;第8頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定核心角度： (1).等 (2).定例題評(píng)講第9頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題1 下列方法中可以證明H2（g）I2（g） 2HI（g）已經(jīng)達(dá)平衡的是（ ）A.一個(gè)H-H 鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂；B.百分組成 W（HI） = W（I2)；C.反應(yīng)速率V(H2) :V(I2) : V(HI) = 1:1:

6、2時(shí)；D.C（HI）：C（H2）：C(I2） = 2:1:1;A第10頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題2 下列說法中，可以證明反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( ) A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)HH鍵形成 B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)HH鍵斷裂 C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)NH鍵斷裂 D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)NH鍵形成AC 第11頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四A.溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化；B.溫度和體積一定時(shí)，容器的壓強(qiáng)不再變化；C.條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不在

7、變化；D.溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不在化；E.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不在變化。例題3 下列方法中可以證明H2（g）I2（g） 2HI（g）已經(jīng)達(dá)平衡的是（ ）A E第12頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題4 在一定溫度下，可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） A.NH3的生成速度 與NH3的分解速度相等 B.單位時(shí)間生成1 mol N2，同時(shí)生成3 mol H2 C.N2、H2、NH3的濃度不再變化 D. N2、H2、NH3的分子數(shù)比為1：3：2 A、C 第13頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期

8、四例題5 在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng) 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后，18O存在下列物質(zhì)中的()A多余的氧氣中 B生成的三氧化硫中C氧氣和二氧化硫中 D二氧化硫、氧氣和三氧化硫中D 第14頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題6 可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g在一定條件下于10L的密閉容器中發(fā)生，若開始時(shí)加入2molN2、2molH2、0mol NH3，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3的濃度不可能達(dá)到的值是( )A.0.1mol/L B.0.02mol/L C.0.05mol/L D.0.15mol/LD 第15頁，共25頁，

9、2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題7對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，下列說法中正確的是()A.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等B.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定C.加入催化劑V2O5，可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，該平衡不隨外界條件變化而變化BC 第16頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題8 可逆反應(yīng)：N23H2 2NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )A.3v(N2)正v(H2)正 B.v(N2)正v(NH3)逆 C.2v(H2)正

10、3v(NH3)逆 D.v(N2)正3v(H2)逆C 第17頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題9 在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)：A(s)2B(g) C(g)D(g)已達(dá)平衡的是( )A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量BC 第18頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四例題10 一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )A.C生成的速率與C的分解速率相等B.單位時(shí)間生成nmol A的同時(shí)，生成3nmol BC.A、B、C的濃度不再變化

11、D.A、B、C的分子數(shù)比為132AC 第19頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四歸納化學(xué)平衡狀態(tài)判定的角度： 反應(yīng)條件mA(g) + nB(g) pC(g) + q D(g)混合物體系中各成分的含量平衡平衡平衡不一定平衡（1）各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定（2）各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定（3）各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定（4）總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定第20頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 反應(yīng)條件mA(g) + nB(g) pC(g) + q D(g)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡（1）在單位時(shí)間內(nèi)消

12、耗了mmolA同時(shí)生成了mmol的A，（2）在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)生成了Pmol的C,（3）在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB同時(shí)消耗了qmol的D,（4） V(A)：V(B)：V(C)：V(D) = m:n:p:q第21頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 反應(yīng)條件mA(g) + nB(g) pC(g) + q D(g)壓強(qiáng)恒溫恒容恒溫恒容(1)m+n p+q 總壓力一定（其他條件一定）平衡(2)m+n p+q 總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體的平均摩爾質(zhì)量或平均分子質(zhì)量恒溫恒容（1） m+n p+q 時(shí)，M一定恒溫恒容（2） m+n p+q 時(shí)，M一定平衡不一定平衡第22頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 反應(yīng)條件mA(g) + nB(g) pC(g) + q D(g溫度體系溫度恒定。平衡體系的密度恒溫衡容的容器氣體密度恒定不一定平衡第23頁，共25頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)11分，星期四 課堂小結(jié):特征：逆、等、定、動(dòng)、變3.判斷可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)的方法：(1). v正= v逆 (2).物質(zhì)的量或濃度或體積分?jǐn)?shù)等保持不變 (3). 對(duì)