化学平衡状态精品课件

1、一、什么是可逆反应？一、什么是可逆反应？ 在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进既能向正反应方向进行行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应,叫叫做可逆反应做可逆反应.NH3H2ONH3H2O 注意：可逆反应总是注意：可逆反应总是不能进行到底不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的得到的总是反应物与生成物的混合物混合物二、什么是饱和溶液？二、什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质这种溶质的饱和溶液。的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解饱和溶液中溶质的溶解过

2、程完全停止了吗？过程完全停止了吗？ 没有！没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率即：溶解速率 = 结晶速率结晶速率 达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的那么，可逆反应的情况又怎样呢？情况又怎样呢？即：溶解速率即：溶解速率 = 结晶速率结晶速率 达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的那么，可逆反应的情况

3、又怎样呢？情况又怎样呢？开始时开始时c(CO) 、c(H2O)最大，最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大逆反应速率逐渐增大c(CO2) 、c(H2)逐渐增大逐渐增大 进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化率和逆反应速率的大小不再变化 在容积为在容积为1L的密闭容器里，加的密闭容器里，加0.01molCO和和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2c(CO) 、c(H2O)逐渐减小逐渐减小且正反应速率且正反应速率=逆反应速率逆反应

4、速率正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率相等相等时间时间速速率率这时，这时，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2反应生成的反应生成的CO、H2O的量，的量， 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态在一定条件下可逆反应里，当正反应速在一定条件下可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中率与逆反应速率相等时，反应混合物中各成分的百分含量保持不变的状态。各成分的百分含量保持不变的状态。一、化学平衡状态一

5、、化学平衡状态 1 1、化学平衡状态的本质标志、化学平衡状态的本质标志: :同一物质的同一物质的V V正正=V=V逆逆（单位时间内生成与消耗某反单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等）应物（生成物）的量相等）各成分的百分含量（物质的量浓度或体积分数）各成分的百分含量（物质的量浓度或体积分数）保持不变保持不变2 2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(2)(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)(3)等：正反应速率等：正反应速率= =逆反应速率逆反应速率(4)(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量

6、一定。不变，各组分的含量一定。(5)(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。(1)(1)逆：只有可逆反应才能建立化学平衡逆：只有可逆反应才能建立化学平衡 小结：化学平衡的标志小结：化学平衡的标志 正反应速率等于逆反应速率（正反应速率等于逆反应速率（正正= =逆逆） 各成分的百分含量保持不变各成分的百分含量保持不变 各物质的浓度不变各物质的浓度不变 各物质的转化率不变各物质的转化率不变 对于气体计量数和前后不相等的反应对于气体计量数和前后不相等的反应, , 压强保压强保持不变持不变对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，颜色不

7、变。对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，颜色不变。对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变。对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变。对于同物质而言，断裂化学键的数目与生成化学的对于同物质而言，断裂化学键的数目与生成化学的数目相等。数目相等。本本质质标标志志特特征征标标志志 例例1.1.下列方法中可以证明下列方法中可以证明A(s) + 2BA(s) + 2B2 2(g) (g) 2C2C2 2(g) (g) +D+D2 2(g) (g) 已经达到平衡状态的是已经达到平衡状态的是_、一个、一个B BB B键的断裂的同时有一个键的断裂的同时有一个C CC C键的生成键的生成、百分组成、百分组成 B B

8、2 2% = C% = C2 2% = D% = D2 2%、单位时间内生成了、单位时间内生成了2molC2molC的同时也生成了的同时也生成了1molA1molA、反应速率、反应速率(B(B2 2)=)=(C(C2 2)=1/2)=1/2(D(D2 2) )、C(BC(B2 2):C(C):C(C2 2):C(D):C(D2 2) = 2:2:1) = 2:2:1、温度、体积一定时，、温度、体积一定时，BB2 2 、CC2 2 、DD2 2 浓度不再变化浓度不再变化、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化

9、、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化、温度、体积一定时，混合气体的密度不再变化、温度、体积一定时，混合气体的密度不再变化12 例例1 1 在一定的温度下，可逆反应：在一定的温度下，可逆反应：A A（g g）+ 3B+ 3B（g g）= 2C= 2C（g g）达到平衡的标志是（）达到平衡的标志是（ ） A AC C的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等。的分解速率相等。 B B单位时间生成单位时间生成n molAn molA，同时生成，同时生成3n molB3n molB。 C CA A、B B、C C的物质的量浓度保持不变。的物质的量浓度保持不变。 D DA A、B B、C

10、C的分子数之比为的分子数之比为1 1 ：3 3 ：2 2 。 E 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 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 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。A、C、F 小结小结 化学平衡状态的标志化学平衡状态的标志: : （1 1）正正 = = 逆逆 （本质特征）（本质特征） 同一种物质：该物质的生成速率等于它的同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。消耗速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中各物不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是质的计量数之比，但必须是不同方向

11、不同方向的速率。的速率。（2 2）反应混合物中各组成成分的含）反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）：量保持不变（外部表现）： 各组成成分的质量、物质的量、分子数、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。体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、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。气体的体积分数均保持不变。 若反应前后的物质都是气体，且总体积不若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密

12、度（恒温、容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。恒压）均保持不变。 反应物的转化率、产物的产率保持不变。反应物的转化率、产物的产率保持不变。 例例2. 2. 在一定温度下，可逆反应：在一定温度下，可逆反应：A A2 2( (气气)+)+B B2 2( (气气) 2) 2ABAB( (气气) )达到平衡的标志是达到平衡的标志是( )( )(1) A(1) A2 2、B B2 2、ABAB的浓度不再变化的浓度不再变化 (2) (2) 容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 (3) (3) 单位时间内生成单位时间内生成n n molmol的的A A2 2同时生成同

13、时生成2 2n n molmol的的ABAB (4) (4) A A2 2、B B2 2、ABAB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 1:1:2 (5) (5) 混合气体的密度不随时间变化混合气体的密度不随时间变化 (6)(6)气体的总物质的量不再变化气体的总物质的量不再变化 例例 对于体积固定的密闭容器中进行的可逆反应：对于体积固定的密闭容器中进行的可逆反应：A（固）（固）2B（气）（气） C（气）（气）D（气）（气） 在恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上在恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述可逆反应已达到平衡状态的是（述可逆反应已达到平衡状态的是（ ）。）。 （A）混合气体的压强）

14、混合气体的压强 （B）混合气体的密度）混合气体的密度 （C）B的物质的量浓度的物质的量浓度 （D）气体的总的物质的量）气体的总的物质的量思考：思考：若上述可逆反应中，若上述可逆反应中，A A的聚集状态是气态，的聚集状态是气态，则能说明则能说明 该可逆反应达到平衡状态的是该可逆反应达到平衡状态的是（ ）？）？BCACD【例】【例】 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气) 2C(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是（）（）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：重要题型：【例【例2】 下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应: P(气气)+Q(气气) R(气气)+S(气气) , 在恒温下已在恒温下已达平衡状态的是（）达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者