化學(xué)平衡狀態(tài) 平衡常數(shù)

1、化學(xué)平衡狀態(tài) 平衡常數(shù)第1頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一可逆反應(yīng)：在相同條件下，能同時(shí)向正、逆方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)：相同條件下，正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在 任一組分轉(zhuǎn)化率均小于100%第2頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一一、化學(xué)平衡狀態(tài)1. 概念： 在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生變化的狀態(tài)前提對(duì)象本質(zhì)現(xiàn)象第3頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一2、平衡特點(diǎn): 逆:可逆反應(yīng) 等:V(正)=V(逆) 0（同一物質(zhì)的消耗速率與其生成速率相等） 動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡（反

2、應(yīng)并未停止） 定:平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變（不一定相等） 變:當(dāng)外界條件（如T、C、P等）改變時(shí)，則原平衡被破壞，在新的條件下會(huì)重新建立平衡。注意：化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)第4頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡的標(biāo)志：（4）單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A同時(shí)生成了p mol C（1）A、B、C、D的物質(zhì)的量或濃度不再改變（2）A或B的轉(zhuǎn)化率達(dá)最大值且保持不變（3）A、B、C、D的百分含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不再改變（5）單位時(shí)間內(nèi)生成p mol C,同時(shí)生成 m molA對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g) pC(g)+

3、qD(g)特征：(正) (逆) 反應(yīng)混合物中各組分的濃度（百分含量）保持不變平衡平衡平衡平衡 （6）v(A) v(B) v(C) v(D) = m n p q不一定平衡不一定平衡第5頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一對(duì)于可逆的反應(yīng)aA +bB cC + dD在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式：K = Cc DdAa Bb注意：平衡常數(shù)表達(dá)式中不包括固體和純液體物質(zhì)的濃度項(xiàng)(因?yàn)樗鼈兊臐舛葹槌?shù)，可看為1）3.化學(xué)平衡常數(shù) K是溫度函數(shù)，與反應(yīng)物、生成物的濃度無(wú)關(guān)，只受溫度影響c c (C) c d(D)QC =ca (A) c b(B)（濃度商）第6頁(yè)，共16

4、頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一 平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各反應(yīng)物、生成物的計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式也不同 對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)第7頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一根據(jù)K的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 K值越大，反應(yīng)越完全；K值越小，反應(yīng)越不完全。（平衡常數(shù)大于105,認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行的較完全; 小于10-5,則認(rèn)為反應(yīng)很難進(jìn)行）判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向 Q = K 處于平衡狀態(tài) V正 = V逆 Q K 反應(yīng)向逆向進(jìn)行 V正 V逆 Q V逆 平衡常數(shù)K的應(yīng)用：判斷可逆

5、反應(yīng)的熱效應(yīng)如：升高溫度K增大，正反應(yīng)吸熱相關(guān)計(jì)算，如轉(zhuǎn)化率等 第8頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一 化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)，當(dāng)條件相同，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量符合一定的關(guān)系時(shí)，無(wú)論是從正反應(yīng)、逆反應(yīng)開始，還是從中間開始，無(wú)論是一次還是多次加入物質(zhì)，最終建立起的平衡狀態(tài)相同。1、等效平衡概念 在一定條件下，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始反應(yīng)，只要達(dá)到平衡時(shí)各組分百分含量相同，形成的就是等效平衡四、等效平衡第9頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量與原平衡完全相同（按化學(xué)計(jì)

6、量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)），則兩平衡等效。（又叫全等等效平衡）2、等效平衡規(guī)律：（2）在恒溫恒壓條件下（T、P一定）：對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量與原平衡比值相同（按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)）， 則兩平衡等效。（又叫等比等效平衡）改變起始加入情況，只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量與原平衡物質(zhì)的量比值相同（按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)）， 則兩平衡等效（1）在恒溫恒容條件下（T、V一定）：第10頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一例1、下列敘述中能否證明已達(dá)平衡狀態(tài) 2HI(g) H2(g)+I2(g)單位時(shí)間內(nèi)生成n molH

7、2的同時(shí)生成n mol HI （不能證明）一個(gè)HH鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)HI鍵斷裂（V正=V逆 ，能證明）某一時(shí)刻百分組成HI% = I2% （不能證明）【課堂練習(xí)】第11頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一反應(yīng)速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)時(shí)（不能證明）某一時(shí)刻c（HI）c（H2）c（I2）=211（不能證明）溫度和體積一定時(shí)，某一生成物的濃度不再變化（能證明） 溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化。（壓強(qiáng)始終不變，不能證明） 第12頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化。（此反應(yīng)前后氣體體積相

8、等，質(zhì)量守恒，平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，不能證明）溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化。（能證明）溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體密度不再變化。（反應(yīng)前后氣體體積相等，密度始終不變，不能證明）第13頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一例2、在一個(gè)盛有催化劑的體積可變的密閉容器內(nèi)，保持一定的溫度和壓強(qiáng)不變，發(fā)生以下反應(yīng)：N2 + 3H2 2NH3 。已知加入1mol N2 和4mol H2 時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)生成a mol NH3 。在相同溫度和壓強(qiáng)下，且保持平衡時(shí)的各物質(zhì)的百分含量相同，則填寫下列空白： 編號(hào)起始狀態(tài)（mol）平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量(mol)N2 H2 NH3 已

9、知140a1.56010.5amn（n4m）1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a第14頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一1在一恒容密閉容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2 N2O4，此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為x%，在其他不變的情況下，再充入1mol NO2，待新平衡建立時(shí)測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為y%，則下列大小關(guān)系正確的是： （ ）Axy BxyCxyD不能確定C第15頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一2、在一個(gè)固定容積的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),達(dá)平衡時(shí),C的濃度為w mol/L,若維持容器體積和溫度不變,按下列五種方法改變起始物質(zhì),達(dá)平衡時(shí),C的濃度仍為w mol/L的是( )