思考化學(xué)反應(yīng)中

1、思考：思考：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物能全部轉(zhuǎn)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物能全部轉(zhuǎn) 化為生成物嗎？舉例說(shuō)明?；癁樯晌飭?？舉例說(shuō)明。有些化學(xué)反應(yīng)能進(jìn)行完全，如鎂的燃有些化學(xué)反應(yīng)能進(jìn)行完全，如鎂的燃燒，鈉與水的反應(yīng)；有些化學(xué)反不能燒，鈉與水的反應(yīng)；有些化學(xué)反不能進(jìn)行完全，如合成氨，二氧化硫的催進(jìn)行完全，如合成氨，二氧化硫的催化氧化等?；趸?。1 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)定義：在相同條件下同時(shí)向正、反兩定義：在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱可逆反應(yīng)。個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱可逆反應(yīng)。2SO2+O2 2SO33H2+N2 2NH3交流交流 研研討討下列說(shuō)法是否正確：下列說(shuō)法是否正確：1 1、氫氣在氧氣中燃燒生成

2、水，水在電解時(shí)、氫氣在氧氣中燃燒生成水，水在電解時(shí)生成氫氣和氧氣，生成氫氣和氧氣，H H2 2+O+O2 2=H=H2 2O O是可逆反應(yīng)。是可逆反應(yīng)。2 2、硫酸銅晶體加熱變成白色粉末，冷卻又、硫酸銅晶體加熱變成白色粉末，冷卻又變成藍(lán)色，所以無(wú)水硫酸銅結(jié)合結(jié)晶水的反變成藍(lán)色，所以無(wú)水硫酸銅結(jié)合結(jié)晶水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。應(yīng)是可逆反應(yīng)。3 3、氯化銨加熱變成氨氣和氯化氫氣體，兩、氯化銨加熱變成氨氣和氯化氫氣體，兩種氣體又自發(fā)變成氯化銨，氯化銨的分解是種氣體又自發(fā)變成氯化銨，氯化銨的分解是可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)。1 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：（1 1）不能進(jìn)行到底，有一定限度

3、）不能進(jìn)行到底，有一定限度（2 2）正反兩個(gè)方向的反應(yīng)在同時(shí)進(jìn)行）正反兩個(gè)方向的反應(yīng)在同時(shí)進(jìn)行（3 3）一定條件下，正逆反應(yīng)達(dá)平衡）一定條件下，正逆反應(yīng)達(dá)平衡1 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)人們利用人們利用可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)要進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)要同時(shí)考慮兩個(gè)因素：同時(shí)考慮兩個(gè)因素：反應(yīng)進(jìn)行的速和反應(yīng)進(jìn)行的限度反應(yīng)進(jìn)行的速和反應(yīng)進(jìn)行的限度?；瘜W(xué)反應(yīng)限度決定原料利用率和產(chǎn)品化學(xué)反應(yīng)限度決定原料利用率和產(chǎn)品的產(chǎn)率的產(chǎn)率，因此，研究可逆反應(yīng)，提高，因此，研究可逆反應(yīng)，提高化學(xué)反應(yīng)的限度具有重要意義?；瘜W(xué)反應(yīng)的限度具有重要意義。1 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)例例1 1：在：在1 1升容器內(nèi)，發(fā)生升容器內(nèi)，

4、發(fā)生2SO2+O2 2SO32體積體積SO21體積體積O2500，101KPa,V2O55min后后SO26O23SO39110min 后后如前如前幾小時(shí)后幾小時(shí)后如前如前？反應(yīng)停止了嗎反應(yīng)停止了嗎反應(yīng)開(kāi)始反應(yīng)開(kāi)始V正正 V逆逆到一定時(shí)間到一定時(shí)間V V正正V V逆逆00反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)過(guò)程中V正正減小減小, V逆逆增大增大1 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)在反應(yīng)過(guò)程中的速率變化在反應(yīng)過(guò)程中的速率變化2 2、化學(xué)平衡、化學(xué)平衡定義：定義：在在一定條件下一定條件下可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程進(jìn)行到一定程度時(shí)，度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化物

5、和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。要點(diǎn)：對(duì)象要點(diǎn)：對(duì)象可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) 條件條件一定條件下，一定條件下，V正正=V逆逆 特征特征各成份的濃度不再變化各成份的濃度不再變化特點(diǎn)特點(diǎn)動(dòng)動(dòng)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡 V V正正V V逆逆00； 定定反應(yīng)混合物中各組成的濃度反應(yīng)混合物中各組成的濃度 保持不變；保持不變； 變變當(dāng)外界條件（當(dāng)外界條件（C C、P P、T T）改變）改變 時(shí)，時(shí)，V V正正VV逆逆 ，平衡發(fā)生改變，平衡發(fā)生改變 2 2、化學(xué)平衡、化學(xué)平衡 同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率

6、。 不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:（1）等速標(biāo)志，正 = 逆 （本質(zhì)特征）各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質(zhì)的量濃度均保持不變。 各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變。 若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不等，則氣體的總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）均保持不變。 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。重要題型判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？能夠說(shuō)明N2 + 3H2 2NH3反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存 容器內(nèi)N2

7、、H2、NH3三者濃度相等 容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度 比恰為1:3:2 某時(shí)間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時(shí)，斷裂6molN-H鍵容器內(nèi)質(zhì)量不隨時(shí)間的變化 而變化t min內(nèi)生成1molNH3同時(shí)消耗0.5molN2t min內(nèi)，生成1molN2同時(shí)消耗3molH2容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化 而變化容器內(nèi)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)生變化判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法等效平衡只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如果根據(jù)反應(yīng)方程式中的計(jì)量數(shù)換算成等號(hào)同一邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等就可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。 規(guī)律 在恒溫恒容(T,V)下，若反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的總體積不相等：此時(shí)

8、，混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量（物質(zhì)的量）百分含量與已知的平衡狀態(tài)相同，物質(zhì)的量、濃度、甚至總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量也相同。 只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如根據(jù)可逆反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)換算成等號(hào)同一邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等，各組分的百分含量與已知的平衡狀態(tài)相同。在恒溫恒容(T,V)下，若反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的總體積相等：只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如根據(jù)可逆反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)換算成等號(hào)同一邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等，各組分的百分含量與已知的平衡狀態(tài)相同。在恒溫恒壓(T,P)下：1、當(dāng)可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)2SO2+O2 2SO3達(dá)平衡時(shí), 通入18O2, 再次平衡時(shí),

9、18O存在于（ ） A.SO3 O2 B.SO2 SO3 C. SO2 O2 D.SO2 O2 SO3D2、在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)X2(g)+Y2 (g) 2Z(g) 已知X2Y2Z的起始濃度分別為0.1mol/L0.3mol/L0.2mol/L。 在一定的條件下，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是A.Z為為0.3mol/L B.Y2為為0.35mol/LC.X2為為0.2mol/L D.Z為為0.4mol/L答:AB3、N2+3H2 2NH3反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（列說(shuō)法正確的是（ ） A、N2和和H2不再化合了不再化合了 B、N2、H2、NH3的濃度相等的濃度

10、相等 C、平衡建立前體系的總質(zhì)量在不斷變化、平衡建立前體系的總質(zhì)量在不斷變化而平衡建立后體系的總質(zhì)量就不再變了而平衡建立后體系的總質(zhì)量就不再變了 D、N2、H2、NH3的濃度保持不變的濃度保持不變D4 4、在一定溫度下，可逆反應(yīng)：、在一定溫度下，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的達(dá)到平衡的標(biāo)志是標(biāo)志是( )( )A.AA.A生成的速率與生成的速率與C C分解的速率相等分解的速率相等B.AB.A、B B、C C的濃度不再變化的濃度不再變化C.C.單位時(shí)間生成單位時(shí)間生成n molA同時(shí)消耗同時(shí)消耗3n molBD.AD.A、B B、C C的分子數(shù)

11、之比為的分子數(shù)之比為1 1：3 3：2 2BC5、 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(lái)表示。下列各關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）A.3v正（N2）v正（H2） B.v正 （N2） v逆（NH3）C.2v正（H2）3v逆（NH3） D.v正（N2）3v逆（H2）CBV L P%V LP%V L恒容恒容恒壓恒壓加加壓壓甲甲乙乙起始狀態(tài) 平衡狀態(tài) 反應(yīng)過(guò)程分析：A、B、C、F、ID、GE、HA4molA+1molB B2molA+2molBC4molA+2molB D3molC+1molD E2molA+1molB+3molC+1molD F3mo

12、lC+1molD+1molB G1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD H. 3molC+2molD I4molC+1molD 2 L2 L1 L 4molA+2molB 平衡狀態(tài)1 平衡狀態(tài)2加壓8、在一個(gè)固定體積的密閉容器中,保持一定溫度,進(jìn)行以下反應(yīng)：H2 (g) +Br2 (g) 2HBr (g),已知加入1mol H2和2mol Br2時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol HBr(見(jiàn)下表“已知”項(xiàng))。在同溫同壓下,且保持平衡時(shí)各組成成分的百分含量不變,對(duì)下列編號(hào)和的狀態(tài),填寫(xiě)表中的空白:00.52a2 L 2 L1 L 1 L1 L已知已知甲甲乙乙丙丙(1)起始狀態(tài) 平衡

13、狀態(tài) 加加壓壓 K實(shí)驗(yàn)測(cè)得，同一反應(yīng)（如：實(shí)驗(yàn)測(cè)得，同一反應(yīng)（如：aA+bB cC+dD）在）在某溫某溫度下達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)度下達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質(zhì)的濃度滿平衡體系中各物質(zhì)的濃度滿足下面關(guān)系：足下面關(guān)系：其中其中c為各組分的平衡濃度為各組分的平衡濃度，溫度一定，溫度一定，K為定值。為定值。)()()()(BcAcDcCcKbadc結(jié)論：一定溫度下，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物結(jié)論：一定溫度下，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)

14、該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。（1）K值越大，反應(yīng)程度增大，轉(zhuǎn)化率越高；反之則值越大，反應(yīng)程度增大，轉(zhuǎn)化率越高；反之則轉(zhuǎn)化率越低。轉(zhuǎn)化率越低。（2）K值與濃度無(wú)關(guān)，隨溫度變化而變化值與濃度無(wú)關(guān)，隨溫度變化而變化反反應(yīng)應(yīng)物物的的起起始始濃濃度度應(yīng)應(yīng)物物的的平平衡衡濃濃度度反反應(yīng)應(yīng)物物的的起起始始濃濃度度反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率100)( )()()()(BcAcDcCcKbadc（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài)）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài)（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反 應(yīng)的快慢，即速率大，應(yīng)的快慢，即速率

15、大，K值不一定大值不一定大（3）在進(jìn)行）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體不作考慮，表達(dá)值的計(jì)算時(shí)，固體不作考慮，表達(dá) 式中不需表達(dá)式中不需表達(dá)Fe3O4(s) + 4H2(g) 高溫高溫3Fe(s) + 4H2O(g) 如：如：)H(c)OH(cK2424一定溫度下一定溫度下（4）在進(jìn)行）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，稀溶液中的值的計(jì)算時(shí)，稀溶液中的H2O的濃的濃 度可不表達(dá)度可不表達(dá)Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：如：)OCr(c)H(c)CrO(cK2722242一定溫度下一定溫度下（5）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)N2+3H2 2NH32

16、NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3)H(c)N( c)NH(cK232321)NH(c)H(c)N(cK322322)H(c)N(c)NH( cK/22322133K1 = 1/K2 = K32某溫度下某溫度下（6）利用）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)如某溫度下，可逆反應(yīng)如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常數(shù)為平衡常數(shù)為K，若某時(shí)刻時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：，若某時(shí)刻時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：)B(c)A(c)D(c)C(cKnmqp KK ，V正正V逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)行逆，反應(yīng)向正

17、方向進(jìn)行KK ，V正正V逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)KK ，V正正V逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行則：則：平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率= = 平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量 轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量100%例題： 一氧化碳變換反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在773K時(shí),平衡常數(shù)Kc=9，如反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO和H2O的濃度都是0.020 molL，計(jì)算在這條件下，CO的轉(zhuǎn)化率最大是多少？c(始) : 0.020 0.020 0 0c(平) : 0.020-x 0.20-x x x 解得:x=0.015 (molL-1 )解：

18、設(shè)平衡時(shí)CO2和H2的濃度為x molLCO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) K = = 9x2(0.020-x)2答: 該反應(yīng)在所給條件下的最大轉(zhuǎn)化率是75%。轉(zhuǎn)化率 = 100 = 75 % 0.0150.020例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常數(shù)可表。其平衡常數(shù)可表達(dá)為達(dá)為: K=c(CO2)/c(CO)，已知，已知1100，K=0.263 (1)若平衡向右進(jìn)行，高爐內(nèi)若平衡向右進(jìn)行，高爐內(nèi)CO2和和CO的體積比值的體積比值_，平衡常數(shù)，平衡常數(shù)K值值_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”) (2)1100時(shí)，測(cè)得高爐中時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)態(tài)_(填填“是是”或或“否否”)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因是，其原因是 。增大增大增大增大否否大于大于c(CO2