化學(xué)平衡（一）MicrosoftOfficePowerPoint2007幻燈片

化學(xué)平衡第二節(jié)第一課時

某溫度下，在容積不變的密閉容器中，N2與H2反應(yīng)足夠長時間后各物質(zhì)的量不再改變，數(shù)據(jù)如下：各物質(zhì)的起始量/mol充分反應(yīng)后各物質(zhì)的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394合成氨反應(yīng)有限度，原料無法轉(zhuǎn)化完全；只考慮化學(xué)反應(yīng)速率不夠，還需考慮如何盡可能多地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。任何可逆反應(yīng)在一定條件下都存在反應(yīng)的限度。一、化學(xué)平衡1、可逆反應(yīng)(1)、在同一條件下，能向正向進(jìn)行，又能向逆向進(jìn)行的反應(yīng)。N2+3H22NH3催化劑高溫高壓一小

任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。1）相同條件下；2）正、逆反應(yīng)同時進(jìn)行3）反應(yīng)物、生成物同時存在三同方程式而用“”連接，而不用“=”(2)、特征（3）、表示試分析NH3溶于水得到的氨水溶液中含有哪些微粒？NH3+H2ONH3·H2O

NH4+

+OH-NH3、

H2O、

NH3·H2O離子：NH4+

、

OH-、H+H2OH+

+OH-1、絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)都有一定的可逆性，但有的逆反應(yīng)傾向比較弱，習(xí)慣上稱為不可逆反應(yīng)。2、在一定條件下，可達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的限度，即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)【友情提醒】分子：例1、當(dāng)可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)到平衡后，通入18O2，再次達(dá)到平衡時，18O存在于哪些分子中A、SO3、O2B、SO2、SO3

C、SO2、SO3、O2

D、SO2、O2CBC例2、將6molSO2和4molO2置于密閉容器中，在一定條件下讓他們充分反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后容器中SO3的物質(zhì)的量可能是A、6mol

B、5mol

C、4molN2+3H22NH3催化劑高溫高壓反應(yīng)剛開始時：反應(yīng)物濃度————，正反應(yīng)速率————，生成物濃度為———，逆反應(yīng)速率為——。最大最大00時間t速率v0v正

v逆

反應(yīng)過程中：反應(yīng)物濃度——————，正反應(yīng)速率—————，生成物濃度——————，逆反應(yīng)速率————逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大t1v正

=v逆化學(xué)平衡狀態(tài)2、化學(xué)平衡化學(xué)平衡的建立

①概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時，反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”，這時的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值

α

＝

×100%反應(yīng)物的減少量反應(yīng)物的起始量轉(zhuǎn)化率（1）、化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)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。正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率動態(tài)平衡（v

(正)=v(逆)

≠0）可逆反應(yīng)反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。條件改變，平衡發(fā)生移動研究對象實質(zhì)標(biāo)志②、特點：逆等動定變“正逆相等，變量不變”ν(正)=ν(逆)≠0變量不變直接標(biāo)志間接標(biāo)志①各物質(zhì)的m、n或

c

不變②各物質(zhì)的百分含量不變(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等)③

顏色、溫度（絕熱體系）不再改變3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷如何理解V正＝V逆?同一物質(zhì)：消耗的速率=生成的速率不同物質(zhì)：要具正、逆兩個方向，且兩向速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比例：一定條件下，可逆反應(yīng)N2+3H22NH3。（1）單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有1molN2生成（2）單位時間內(nèi)，有3molH2消耗，同時有2molNH3消耗（3）單位時間內(nèi)，有1molN2生成，同時有2molNH3生成（4）斷開1molN≡N的同時有6molN—H斷裂以上均表示V(正)＝V(逆)(1).直接標(biāo)志：正逆相等異邊同向，同邊異向，比例計量3v(N2)＝v(H2)()狀態(tài)012v正(N2)＝v逆(NH3)()狀態(tài)02消耗1molN2的同時，生成2molNH3

()狀態(tài)031molH-H鍵斷裂的同時，2molN-H鍵斷裂

()狀態(tài)04單位時間內(nèi)消耗的N2量是NH3量的兩倍

()狀態(tài)05【1】，請根據(jù)所學(xué)：判斷下列描述的反應(yīng)狀態(tài)是否達(dá)到平衡。N2+3H22NH32.可逆反應(yīng)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)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓C這些都不是某一種物質(zhì)的數(shù)據(jù)，而是所有氣體的整體量。A(g)+B(g)?2C(g)A(g)+B(g)?C(g)氣體的總物質(zhì)的量恒溫恒容時的壓強(qiáng)P恒溫恒壓時的體積V不變不變不變減少減少減少對于這三個量，若反應(yīng)前后氣體系數(shù)不相等，則可以作為判斷依據(jù)2.間接標(biāo)志：①、混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而———，（適用于—————————————）改變m+n≠p的反應(yīng)變量不變(pV＝nRT)左=右：_____________看氣體左右系數(shù)和左≠右：_____________例如：N2+3H22NH343>變量定量例如：反應(yīng)2HIH2+I222＝氣體的p總、V總、n總課堂檢測恒容、恒溫條件下，

C(s)+O2(g)CO2(g)

當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)CO2(g)+C(s)2CO(g)當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)

H2(g)+I2(g)2HI(g)當(dāng)體系總壓強(qiáng)不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)不一定一定一定不一定（注意不是相等，也不是成一定的比值）各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)保持不變②、各組分濃度保持不變2.間接標(biāo)志：變量不變A(s)B(g)+C(g)時間B的物質(zhì)的量C的物質(zhì)的量起始001min0.20.22min0.30.33min0.40.4…………我們發(fā)現(xiàn)：從反應(yīng)開始起，φB=1/2、φC

=1/2。始終沒有改變，不是變量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)思考：A(s)=2B(g)+C(g)，分析此反應(yīng)中，氣體體積分?jǐn)?shù)的變化變量(pV＝nRT)φ(B)＝nBn總φ(B)不變時A(g)+B(g)

2C(g)φ(B)＝nBn總φ(B)＝12定量變量定量A(s)B(g)+

C(g)某氣體組分體積分?jǐn)?shù)/物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M，不再變化時，要具體分析：m總M=n總看氣體系數(shù)找固體分子、分母只要有一個是變量，M即可作為判斷平衡的依據(jù)A(g)+B(g)?2C(g)A(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)m總n總M不變不變不變不變變變變不變變③、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=m總n總?cè)Q于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例若m+n≠p+q若m+n=p+q若各物質(zhì)均為氣體m總為定值n總為變量M為變量M不變時，即為平衡狀態(tài)n總為定值M為定值M不變時，不一定為平衡狀態(tài)反應(yīng)式M(平均)不變時NH2COONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)2313M＝×17＋×442313定量思考：此反應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量不再變化時，能否證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？A(s)B(g)+C(g)

若從加入A建立平衡，因A為固體，氣體的平均摩爾質(zhì)量一直是個定值，故不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。M=m總n總?cè)Q于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差m總為變量若有非氣體參與M為變量M不變時，即為平衡狀態(tài)M為定量不能確定為平衡狀態(tài)對于可逆反應(yīng)CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)，此反應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量不再變化時，能否證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M等于12g/mol,其平均摩爾質(zhì)量M一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡.(因為假設(shè)平衡左移,氣體總質(zhì)量每增加12g,其氣體的物質(zhì)的量增加1mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M不變,假設(shè)平衡右移,氣體總質(zhì)量每減少12g,其氣體的物質(zhì)的量減少1mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M也不變)

如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M不等于12g/mol,其平均摩爾質(zhì)量M一定,能說明該反應(yīng)達(dá)平衡.如有這樣一個反應(yīng)CO2（g)+2NH3(g)Co(NH2)2(s)+H2O(g)，此反應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量不再變化時，能否證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)?如果氣體的平均摩爾質(zhì)量始終不變.求得原先反應(yīng)物的投料比為多少？

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)H2(g)+I2(g)2HI(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)1.一定不一定2.

C(s)+O2(g)CO2(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)

CO2(g)+C(s)2CO(g)

當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時，_______是化學(xué)平衡狀態(tài)一定一定恒溫恒容時，氣體的密度ρ不再變化時，要具體分析：m總ρ=V不會變找固體，若方程式中有固體，則氣體總質(zhì)量會變化2.間接標(biāo)志：變量不變④混合氣體的密度A(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)氣體的總質(zhì)量恒容時氣體的密度不變不變變化變化ρ=m總V容器取決于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例若各物質(zhì)均為氣體①恒容m總為定值ρ為定值ρ不變時，不一定為平衡狀態(tài)若m+n≠p+q若m+n=p+q②恒壓V容器為變量ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態(tài)V容器為定值ρ為定值量ρ不變時，不一定為平衡狀態(tài)m總為變量若有非氣體參與

恒容時ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態(tài)2.間接標(biāo)志：變量不變恒壓時ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態(tài)恒溫恒壓條件下NH2COONH4(s)=====2NH3(g)＋CO2(g),可逆反應(yīng)，如果混合氣體密度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡了嗎？

ρ為定量不能確定為平衡狀態(tài)課堂檢測

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

恒容條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)

恒壓條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)

H2(g)+I2(g)

2HI(g)

恒容條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)

恒壓條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)不一定一定不一定不一定課堂檢測

C(s)+O2(g)CO2(g)

恒容條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)恒壓條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)CO2(g)+C(s)2CO(g)恒容條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)恒壓條件下，當(dāng)氣體密度不變時，________是化學(xué)平衡狀態(tài)一定一定一定一定H2+I22HI△2NO2

N2O4紅棕色2.間接標(biāo)志：變量不變⑤、特殊標(biāo)志：①對于有色物質(zhì)參加反應(yīng)，如果體系顏色不變，反應(yīng)達(dá)到平衡。②對于吸熱或放熱反應(yīng)，如果體系溫度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡。

恒容絕熱容器中N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)

2HI(g)①氣體的總物質(zhì)的量不變

②氣體的總質(zhì)量不變

③氣體的總壓強(qiáng)不變

④氣體的密度不變

⑤氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

⑥混合氣體的顏色不變

⑦體系的溫度不變

1、判斷下列條件能否說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡？√×××√×××√××√√√1.能夠說明N2+3H22NH3反應(yīng)在恒容容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是①容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存②容器內(nèi)N2、H2、NH3三者的濃度相等③容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2④tmin內(nèi)，生成2molNH3同時消耗1molN2⑤tmin內(nèi)，生成1molN2同時消耗