化学平衡状态判断

1、第三节第三节 化学平衡化学平衡（第一课时）（第一课时）饱和溶液饱和溶液 一定温度下，在一定量的溶剂里，不能一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的这种溶质的饱和溶液。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程完全停止了吗？过程完全停止了吗？如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶开始时，开始时，v溶解溶解 ，v结晶结晶然后，然后， v溶解溶解 ，v结晶结晶 最后，最后， v溶解溶解 v结

2、晶结晶最大最大0逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大即：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？时间时间速速率率溶解溶解速率速率结晶结晶速率速率相等相等一、可逆反应一、可逆反应 在在同一条件同一条件下，既能向正反应方向下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。应，叫做可逆反应。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

3、与生成物的混合物混合物开始时：开始时：c(反应物反应物) 最大，最大，V正最大最大 c(生成物生成物) =0，V逆=0过程中：反应物浓度过程中：反应物浓度，正反应速率，正反应速率 ， 生成物浓度生成物浓度，逆反应速率，逆反应速率二、化学平衡的建立二、化学平衡的建立在容积为在容积为1L密闭容器中，加密闭容器中，加0.01 mol CO和和0.01 mol H2O (g) ，反应，反应CO+H2O CO2+H2中中逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐减小逐渐减小一定时间后，必然出现：一定时间后，必然出现：V正反应速率V逆反应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

4、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，这就是我们今天保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念要重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态三、三、化学平衡状态化学平衡状态1.概念：化学平衡状态概念：化学平衡状态，就是指在一定条件，就是指在一定条件下的下的可逆反应可逆反应里，正反应速率和逆反应速率里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。的状态。

5、强强调调三三点点前提条件：可逆反应前提条件：可逆反应实质：正反应速率实质：正反应速率=逆反应速率逆反应速率标志：反应混合物中各组分的标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态浓度保持不变的状态注意：注意： 平衡时，反应混合物中平衡时，反应混合物中各组成成分各组成成分的的物质的量浓度、百分含量恒定，物质的量浓度、百分含量恒定，但不但不相等相等。同时，平衡状态下，反应。同时，平衡状态下，反应体系的体系的压强恒定压强恒定、反应混合气体的、反应混合气体的平均相对分平均相对分子质量恒定子质量恒定2.特征特征(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)等：等：V正正=V

6、逆逆(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，定：反应混合物中各组分的浓度保持不变， 各组分的含量一定。各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的变：条件改变，原平衡被破坏，在新的 条件下建立新的平衡。条件下建立新的平衡。(1)逆逆：可：可逆反应逆反应同种物质的生成速率等于其消耗速率同种物质的生成速率等于其消耗速率速率：速率：v正正=v逆逆（即同种物质的生成速率等于其消耗速率即同种物质的生成速率等于其消耗速率）各成分的含量保持不变各成分的含量保持不变（反应混合反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、体积物各组分的浓度、质量分数、物质的量、体积分数、分子数之比分数、分子数之

7、比）3.化学反应达到平衡状态的标志：化学反应达到平衡状态的标志：以以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析为例，分析直接标志混合气体的总压、总体积、总物质混合气体的总压、总体积、总物质的量不变的量不变(x+yz)混合气体的平均相对分子质量、密混合气体的平均相对分子质量、密度度、各气体体积、气体分压、各气体体积、气体分压、各物质各物质的物质的量不变的物质的量不变颜色不变（对于有颜色变化的反应）颜色不变（对于有颜色变化的反应）温度不变（对于吸热或放热反应）温度不变（对于吸热或放热反应）特殊标志特殊标志间接标志【例例2】 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

8、(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n molA,同时生成同时生成3n molBC.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2】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是ACA.1个NN键断裂的同时，有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成例例3. 在一定温

9、度下在一定温度下,不能作为下述可逆反应不能作为下述可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 C的生成速率与的生成速率与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a molA,同时生成同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化A、B、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 A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D. A注意：注意：（1）对于反应前后气体物质的分子总对于反应前

10、后气体物质的分子总数不相等的可逆反应数不相等的可逆反应（如（如2SO2+O2 2SO3）：）： 可利用可利用混合气体的总压、总体积、混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改总物质的量是否随着时间的改变而改变变来判断是否达到平衡。来判断是否达到平衡。【例例5】 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(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡在恒温下已达平衡状态的是状态的是 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四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不

11、随时间而反应容器内总物质的量不随时间而 变化变化B例例5 5、在一定温度下，向、在一定温度下，向aLaL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX1molX气体和气体和2molY2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)X(g) + + 2Y(g) 2Y(g) 2Z(g2Z(g），），此反应达到平衡的标志是（此反应达到平衡的标志是（ ）A A、容器内压强不随时间变化、容器内压强不随时间变化 B B、容器内各物质的浓度不随时间变化、容器内各物质的浓度不随时间变化 C C、容器内、容器内X X、Y Y、Z Z的浓度之比为的浓度之比为1:2:21:2:2D D、单位时间消耗、单位时间消耗0.

12、1molX0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ0.2molZAB（2）在等系数的气体反应（如（如 H2 + I2(g) 2HI）中不能作为平衡判据的是：气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度（3）对于不同类型的可逆反应，某）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于的标志，取决于该物理量在平衡到达该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化前（反应过程中）是否发生变化。若。若是则可；否则，不行。是则可；否则，不行。例例5 H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的已经

13、达到平衡状态的标志是标志是 （ ） c(H2)=c(I2)=c(HI)； c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2；c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变；不再随时间而改变；位时间内生成位时间内生成n molH2的同时生成的同时生成2nmolHI；单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成n mol I2 ；反应速率反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)；一个一个H-H键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个H-I键断裂；键断裂；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；温

14、度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化；温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化；条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再。条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再。平衡状态的判断步骤平衡状态的判断步骤审题，看清要求审题，看清要求套用两个标志套用两个标志确定答案确定答案微观标志：微观标志：v正正=v逆逆 0宏观标志：宏观标志：各组分的各组分的量不变量不变了解题目要求及了解题目要求及所给出的可能的所给出的可能的化学平衡状态化学平衡状态结合有关的结合有关的“标志标志”与选项对比，确定与选项对比，确定合理选项合理选项判断平衡状态的两个标志微观标志微观标志：v

15、正正=v逆逆 0 同一物质同一物质的生成速率等于消耗速率；的生成速率等于消耗速率； 在化学方程式在化学方程式同一边同一边的的不同物质不同物质的的生成速率与消耗速生成速率与消耗速率之比率之比（或消耗速率与生成速率之比，前后比较项必（或消耗速率与生成速率之比，前后比较项必须相同）等于化学方程式中对应物质的须相同）等于化学方程式中对应物质的化学计量数之化学计量数之比比； 在化学方程式在化学方程式两边不同物质两边不同物质的的生成速率与生成速率之生成速率与生成速率之比比（或消耗速率与消耗速率之比，前后比较项必须相（或消耗速率与消耗速率之比，前后比较项必须相同）等于化学方程式中对应物质的同）等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比化