化学平衡状态

且v(正)>v(逆) 正 逆
⑶一段时间后有什么特征？ 一段时间后有什么特征？ v(正)=v(逆) 正 逆 c(SO2) c(O2) c(SO3)均不再变化 均不再变化
P43交流与讨论 交流与讨论
浓 度 速 率
·
O
生成物
·
时间 O
正反应
·
反应物
·
逆反应
时间
当反应到一定时间，会达到这种状态： 当反应到一定时间，会达到这种状态： 此时正反应速率和逆反应速率相等， 此时正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。 和生成物的浓度不再发生变化。 这种状态就叫做化学平衡状态。 这种状态就叫做化学平衡状态。
（2）可逆反应的特点： ）可逆反应的特点： 正反应和逆反应发生的条件相同 条件相同； ①正反应和逆反应发生的条件相同； 反应物、生成物共同存在 共同存在； ②反应物、生成物共同存在； 可逆反应有一定的限度 不能进行到底。 一定的限度， ③可逆反应有一定的限度，不能进行到底。
4
可逆反应的情况
2、化学平衡状态的建立 、化学平衡状态的建立
等效平衡
浓度/mol·L-1 浓度/mol·L-1 2.00 1.58 1.00 H2或I2 0.21 0.00 从正反应开始 相当于 t1 时间/s 0.21 0.00 H2或I2 t2 从逆反应开始 时间/s HI
例题
2.00 1.58 1.00
HI
1mol2＋1molI2
2molHI
恒温恒容条件下等效平衡的条件 恒温恒容条件下等效平衡的条件： 对于mA(气)+nB(气) 气 pC(气)+qD(气) 对于 气 气 气 若m+n=p+q ，经换算成相当的反应物 它们的物质的量或体积比一致时， 后，它们的物质的量或体积比一致时，则平 衡状态相同。 衡状态相同。 若m+n≠p+q 经换算成相当的反应物 若有相同的物料关系则平衡状态相同。 后，若有相同的物料关系则平衡状态相同。
第二单元
化学反应的方向和限度
复习思考： 复习思考：
1、什么是可逆反应？ 什么是可逆反应？
（1）定义：在同一反应条件下，既可以 ）定义： 同一反应条件下 向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方 向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方 向进行的反应。 向进行的反应。 大部分化学反应都是可逆反应。 大部分化学反应都是可逆反应。 催化剂 2SO 2SO2＋O2
P 2 n2
3、等效平衡问题： 、等效平衡问题：
外界条件相同时，可逆反应不论从正反应 开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反 应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相 只要起始浓度相 当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同 的平衡状态。 例如：在425℃时，在1L密闭容器中进行反 应： H2+I2 2HI,达到平衡。不论从正 反应开始，还是从逆反应开始，可以达到 相同的平衡状态。
m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g)
是否 平衡
正、 逆反 应速 率关 系
在单位时间内消耗了mmolA的 的 在单位时间内消耗了 平衡 同时生成了mmolA 同时生成了 在单位时间内消耗了nmolB的同 在单位时间内消耗了 的同 平衡 时消耗了pmolC 时消耗了 在单位时间内生成了nmolB的同 在单位时间内生成了 的同 时消耗了qmolD（均指ひ逆 ） 不一定 时消耗了 （均指ひ ひ(A) ‫׃‬ひ(B) ‫׃‬ひ(C) ‫׃‬ひ(D) = m ‫׃‬ ひ ひ ひ 不一定 n ‫ ׃‬p ‫ ׃‬q，ひ正不一定等于ひ逆 ， 正不一定等于ひ
注意（ ） 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（ 分子总数不相等的可逆反应（如 2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混 来说， 合气体的总压、总体积、 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。 否达到平衡。
例题
（2）对于反应前后气体物质的分子数 ） 相等的可逆反应： 相等的可逆反应： （如H2+I2(g) 2HI），不能用此标志 ），不能用此标志 ），
例题
(2)反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）：
① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积 （气体）、物质的量浓度均保持不变。 ② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体 的体积分数均保持不变。 ③混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均 混合气体的总压、 混合气体的总压 总体积、总物质的量、 摩尔质量、混合气体的密度不随时间而改 不随时间而改(x+y≠z) 不随时间而改 ④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 (5)各反应物的转化率或各产物的产率保持不变
3
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
复习思考： 复习思考：
2、氯水为什么是黄绿色的，其中含 氯水为什么是黄绿色的， 有哪些微粒？ 有哪些微粒？
Cl2+H2O HCl+HClO
3
复习思考： 复习思考：
3、点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化 、 合生成水， 合生成水，电解水时又可生成氢气和氧 这是不是一个可逆反应？为什么？ 气，这是不是一个可逆反应？为什么？
nx
⑵基本关系 ①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 反应物：平衡浓度＝起始浓度－ ②生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋
转化率α ③转化率α
转化浓度 转化率(α) ＝ ×100% 起始浓度
④气体的平均分子量Fra bibliotekm总 M= n总
M = ρ⋅ Vm
⑤ 几点定律 恒温恒压下 恒温恒压下： V n 1 = 1 气体的体积比等于物质的量之比， 气体的体积比等于物质的量之比，即 V2 n2 气体的密度比等于摩尔质量之比， 气体的密度比等于摩尔质量之比，即 ρ1 = M1 ρ2 M2 恒温恒容下 恒温恒容下： P n1 1 = 气体的压强比等于物质的量之比， 气体的压强比等于物质的量之比，即
例题
思考
下列哪些事实能够说明N2 + 3H2 2NH3 下列哪些事实能够说明 反应在密闭容器中已达到平衡状态？ 反应在密闭容器中已达到平衡状态？ ①容器内N2、H2、NH3三者共存 X 容器内 容器内N ②容器内 2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N ③ 容器内 2、H2、NH3的浓度 X 比恰为1:3:2 比恰为 X
怎样理解v(正)= v(逆)？
1.必须一个是正反应速率，一个是 必须一个是正反应速率， 必须一个是正反应速率 逆反应速率
2.用不同物质表示的反应速率不能是 用不同物质表示的反应速率不能是 表面上的数值相等， 表面上的数值相等，而应是本质意 义相同（与计量数成正比）。 义相同（与计量数成正比）。
怎样理解反应混合物中各组分 怎样理解反应混合物中各组分 的浓度保持不变？ 的浓度保持不变？
2SO2+O2
P43 交流与讨论 思考： 思考：
2SO3
⑴开始瞬间各种物质的浓度，正、逆反应速 开始瞬间各种物质的浓度， 率各有什么特征？ 率各有什么特征？ c(SO2) 、c(O2)最大，c(SO3)=0 v(正)最大 ,v(逆)=0 最大， 最大 正 最大 逆 ⑵随着反应进行又有什么特征？ 随着反应进行又有什么特征？ c(SO2)↓c(O2)↓ c(SO3)↑；v(正)↓ v(逆)↑ ； 正 逆
条件
状态
结果
各组分 的浓度保 持不变
≠0
2.化学平衡状态的特征 2.化学平衡状态的特征 逆 动 等 定 变 化学平衡的研究对象是可逆反应 动态平衡：V(正) ≠0；V(逆) ≠0 动态平衡：V(正 ≠0；V(逆 V(正 V(正)＝V(逆) ≠0 V(逆 c(B)或n(B)或 (B)一定 c(B)或n(B)或φ(B)一定 条件改变→ 条件改变→平衡破坏→建立新平衡
某温度下，可逆反应： 某温度下，可逆反应：N2（g）+ 3H2（g）=== 2NH3（g） ） ） ） 在恒容的容器中反应达到平衡的标志是（ ADFG ） 在恒容的容器中反应达到平衡的标志是（ ADF A．NH3的生成速率与 ． 的生成速率与NH3的分解速率相等。 的分解速率相等。 B．单位时间生成n molN2，同时生成 molH2。 ．单位时间生成 同时生成3n C． N2、H2、NH3的分子数之比为1 ：3 ：2 。 ． 的分子数之比为1 D． N2、H2、NH3的物质的量浓度保持不变。 ． 的物质的量浓度保持不变。 E．容器中气体的密度保持不变。 ．容器中气体的密度保持不变。 F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。 ．混合气体的平均摩尔质量保持不变。 G．容器中气体的总压强保持不变。 ．容器中气体的总压强保持不变。 H. 断裂 断裂3molH-H键的同时 键的同时2molN-H键. 键的同时 键 I. 3V正(H2)=2V逆(NH3)
m A(g) + n B (g) 是否 p C (g) +q D (g) 平衡 当m + n≠p + q 时，总压力一 平衡 压强 定（其它条件一定） 其它条件一定） 当m + n =p + q时，总压力一 时 不一定 其它条件一定） 定（其它条件一定） 混合 当 m + n≠ p + q 时，M一定 一定 平衡
第二单元
化学反应的方向和限度
1.化学平衡状态的定义 1.化学平衡状态的定义 三、化学平衡状态 指在一定条件下的可逆反应里，正反应 指在一定条件下的可逆反应里， 和逆反应的速率相等， 和逆反应的速率相等，反应混合物中各 组分的浓度保持不变的状态。 组分的浓度保持不变的状态。 对象 注 意
可逆反应 一定 V(正)=V(逆 V(正)=V(逆)
判断化学平衡状态的方法
项目 m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g)