《化学平衡状态》完整(苏教版选修4)

1、化学反应的限度化学反应的限度 能描述理解可逆反应与不可逆反应的概念能描述理解可逆反应与不可逆反应的概念 化学平衡建立的过程化学平衡建立的过程 掌握化学平衡状态的特征，并能判断在一定条件掌握化学平衡状态的特征，并能判断在一定条件下，可逆反应已达到平衡状态下，可逆反应已达到平衡状态 了解化学平衡的移动了解化学平衡的移动 高炉炼铁的主要反应为：高炉炼铁的主要反应为： FeFe2 2O O3 3+3CO = 2Fe +3CO+3CO = 2Fe +3CO2 2 从从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的COCO。100100多年多年前，人们曾认为这是由于前，人们曾认为这是由于

2、 COCO与铁矿石接触时间不够的缘与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长延长 COCO和和FeFe2 2O O3 3的接触时间，结果尾气中的接触时间，结果尾气中COCO的含量并未减的含量并未减少。你知道这是为什么吗？少。你知道这是为什么吗？你知道吗？你知道吗？1.1.定义定义（1 1）在相在相同条件同条件下下同时同时向正、反两个方向进行的反应向正、反两个方向进行的反应3H3H2 2 + N+ N2 2 2NH 2NH3 32SO2SO2 2 + O+ O2 2 2SO 2SO3 3一、可逆反应一、可逆反应相同

3、条件相同条件下，正反应和逆反应下，正反应和逆反应同时同时发生发生可逆反应有一定的限度可逆反应有一定的限度( (反应反应不能进行到底不能进行到底) )即即反应物、生成物反应物、生成物共同存在共同存在2.2.可逆反应特点可逆反应特点时间时间速速率率O时间时间浓浓度度O v正正v逆逆t1t1反应物反应物生成物生成物高温高温二、化二、化学平衡状态学平衡状态【交流研讨【交流研讨】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),v vv vv vv vv vv v (1) (1) v v正正 = = v v逆逆 （本质特征）（本质特征） 同一种物质：该

4、物质的同一种物质：该物质的生成速率生成速率 等于它的等于它的消耗速率消耗速率。 不同不同物质物质：速率之比速率之比等于等于方程式中各方程式中各 物质的物质的计量数计量数之比，但之比，但方向方向必须必须不同不同1.1.下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 已达平衡已达平衡状态的是状态的是 ( )( )A.1A.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有3 3个个H HH H键形成键形成B.1B.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有3 3个个H HH H键断裂键断裂C.1C.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有6

5、 6个个N NH H键断裂键断裂D.1D.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有6 6个个N NH H键形成键形成AC(2)(2)反应混合物中各组成成分含量保持不变反应混合物中各组成成分含量保持不变 各组成成分的各组成成分的质量、物质的量、分子质量、物质的量、分子 数数、体积（气体）、物质的量浓度、体积（气体）、物质的量浓度均保持均保持 不变不变。 各组成成分的各组成成分的质量分数、物质的量分质量分数、物质的量分 数数、气体的体积分数、气体的体积分数均保持不变。均保持不变。 反应反应物的物的转化率转化率保持保持不变。不变。 其他标志其他标志总体积、总物质的量、总压强、平均摩尔总体积、

6、总物质的量、总压强、平均摩尔质量、混合气体的密度质量、混合气体的密度变变 不变不变【原则【原则】项目项目m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否是否 平衡平衡混合混合体系体系中各中各组分组分的的含量含量各物质的物质的量或物质的量的分各物质的物质的量或物质的量的分数一定数一定平衡平衡各物质的质量或质量分数一定各物质的质量或质量分数一定平衡平衡各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定平衡平衡总压强、总体积、总物质的量一定总压强、总体积、总物质的量一定不一定不一定m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g)是否是否 平衡平衡正、正、逆

7、反逆反应速应速率关率关系系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了mmolA的同时的同时生成了生成了mmolA平衡平衡 在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗的同时消耗了了pmolC平衡平衡在单位时间内生成了在单位时间内生成了nmolB的同时消耗的同时消耗了了qmolD（均指逆（均指逆 ）不一定不一定(A) ?(B) ?(C) ?(D) = m ? n ? p ? q，不一定不一定 是是 否否 平平 衡衡压强压强当当m + np + q 时，总压强一时，总压强一定（其它条定（其它条件一定）件一定）当当m + n =p + q 时，总压强一时，总压强一定（其它条定（其它条件一定）件

8、一定）混合气混合气体的平体的平均均M当当 m + n p + q 时，时，M一定一定当当 m + n = p + q 时，时，M一定一定mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g)不一定不一定不一定不一定平平 衡衡平平 衡衡注意化学反应的特点注意化学反应的特点密度密度(恒容恒容) C(s)+CO2(g) 2CO(g) (一定一定) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (一定一定) H2(g)+I2(g) 2HI(g) (一定一定)不不不不平平 衡衡1.1.在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应A(g)+ A(g)+ 3B(g) 2C(g)3B

9、(g) 2C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是 A. CA. 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 molBC. AC. 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. AD. A、B B、C 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ACFGA

10、CFG 2.2.下列下列说法中可以充分说明反应说法中可以充分说明反应: : P( P(气气)+Q()+Q(气气) R() R(气气)+S()+S(气气) ,) ,在恒温下已达在恒温下已达平衡状态的是平衡状态的是 （ ） A.A.反应反应容器内压强不随时间变化容器内压强不随时间变化 B.PB.P和和S S的生成速率相等的生成速率相等 C.C.反应反应容器内容器内P P、Q Q、R R、S S四者共存四者共存 D.D.反应容器内总物质的量不随时间反应容器内总物质的量不随时间 而而变化变化B B4. 4. 在一定温度下的恒容容器中，表明在一定温度下的恒容容器中，表明反反应应: :A(s)+3B(g)

11、 2C(g)+D(g)A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状已达平衡状态的是态的是 ( ) ( ) A.A.混合气体的压强混合气体的压强不再发生变化不再发生变化B.B.混合气体的密度不再发生变化混合气体的密度不再发生变化C.BC.B的物质的量浓度不再发生变化的物质的量浓度不再发生变化D.D.气体的总物质的量不再发生变化气体的总物质的量不再发生变化BC【例【例6 6】 在一定温度下在一定温度下, ,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应 A(A(气气)+3B()+3B(气气) 2C() 2C(气气)+2D()+2D(固固) )达到平衡的标志的是：达到平衡的标志的是：C C的生成速

12、率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolAamolA, ,同时生成同时生成3amolB 3amolB A A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化A A、B B、C C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolAamolA, ,同时生成同时生成 3amolB3amolBA A、B B、C C、D D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:21:3:2:2【例【例5 5】在一定温度下的恒容容器中】在一定温度下的恒容容器

13、中, ,当下列物当下列物理量不再发生变化时理量不再发生变化时, ,表明反应表明反应: A(: A(固固)+3B()+3B(气气) ) 2C(2C(气气)+D()+D(气气) )已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )( )A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.BC.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC 当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。的条件下建立新的化学平衡。三、化学平衡移动三、化学平衡移动反应条件的改变，会影响化学平衡状态吗？反应条件的改变，会影响化学平衡状态吗？讨论：讨论： 2NO2 N2O4常常温温热水热水冷水冷水实验方法：实验方法：结论结论：当可逆反应在一定条件下达到平：当可逆反应在一定条件下达到平衡时，若改变衡时，若改变温度温度，浓度浓度，压强压强（对于（对于有气体有气