化學(xué)平衡狀態(tài) 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第1課時化學(xué)平衡狀態(tài)高爐煉鐵：C（焦炭）+O2（空氣）=CO2

C（焦炭)+CO2=2CO

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

從煉鐵爐口排出的尾氣中含有一定量的CO。100多年前，人們曾認(rèn)為這是由于CO與鐵礦石接觸時間不夠的緣故。曾耗巨資改建高爐，以延長CO和Fe2O3的接觸時間，結(jié)果尾氣中CO的含量并未減少。

直到19世紀(jì)下半葉，法國科學(xué)家勒·夏特列終將謎底揭開：C（焦炭）+CO2=2CO（吸收熱量）是一個可逆反應(yīng)，并且自下而上發(fā)生在高爐中有焦炭的地方。一、可逆反應(yīng)在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆

反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.特征:雙向性可逆反應(yīng)分為正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向雙同性正、逆反應(yīng)在同一條件下同時進(jìn)行共存性反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%1.定義：3.典型的可逆反應(yīng)有:2SO2+O22SO3催化劑N2+3H22NH3催化劑高溫高壓寫出SO2轉(zhuǎn)化為SO3、工業(yè)合成氨、形成氯水的三個化學(xué)方程式。二、化學(xué)平衡狀態(tài)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大成就，在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問題，原理如下：2NH3

N2

+3H2

催化劑高溫、高壓

為了提高生產(chǎn)效率，我們除了考慮提高化學(xué)反應(yīng)速率問題，還應(yīng)該考慮轉(zhuǎn)化程度問題。思考與討論正反應(yīng)：

反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？t0c(N2)c(H2)c(NH3)開始轉(zhuǎn)化終態(tài)最大0減小減小增大2NH3N2

+3H2

催化劑高溫、高壓濃度—時間圖2.

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程最大不再改變不再改變不再改變思考與討論逆反應(yīng)：

反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？時間濃度0N2H2NH3c(N2)c(H2)c(NH3)開始轉(zhuǎn)化終態(tài)減小00最大增大增大2NH3N2

+3H2

催化劑高溫、高壓濃度—時間圖2.

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程不再改變不再改變不再改變?nèi)魏慰赡娣磻?yīng)在一定條件下都存在反應(yīng)的限度。達(dá)到限度時，反應(yīng)就停止了嗎？v正v逆開始轉(zhuǎn)化終態(tài)0減小增大最大υ正＝υ逆≠02NH3N2

+3H2

催化劑高溫、高壓從反應(yīng)物投料：速率—時間(v-t)圖像速率—時間圖t02.

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程tvυ正υ逆t0速率—時間圖v正v逆開始轉(zhuǎn)化終態(tài)0減小增大最大υ正＝υ逆≠02NH3N2

+3H2

催化劑高溫、高壓從逆應(yīng)物投料：速率—時間(v-t)圖像當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等時，達(dá)到看似不變的“表面靜止”狀態(tài)，但實際反應(yīng)并未停止，一直在進(jìn)行中。2.

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程2.

化學(xué)平衡狀態(tài)概念

在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，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)我們稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。對象條件實質(zhì)結(jié)果可逆反應(yīng)一定v正=v逆C(B)不變研究的對象為可逆反應(yīng)平衡時，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等（對同一物質(zhì)，消耗速率和生成速率相等）化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，并未停止平衡時，反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持一定（即不再發(fā)生改變）一定條件下的平衡，當(dāng)反應(yīng)條件改變時，反應(yīng)速率和各組分百分含量會發(fā)生改變而使平衡被破壞3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征逆

等動

定

變

(1)2H2＋O2=====2H2O與2H2O=====2H2↑＋O2↑互為可逆反應(yīng)。(

)(2)對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長時間后，18O原子存在于SO2、O2和SO3中。(

)(3)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且等于零。(

)(4)可逆反應(yīng)存在平衡狀態(tài)。(

)(5)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定