选修四231化学平衡状态

2.3.1化学平衡状态在方程式中用“”表示。一、可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。(3)表示②一小：可逆反应能进行彻底吗？即2molSO2与1molO2在催化剂的作用下最终能得到2molSO3吗？

不能思考→正反应方向；v正；此时反应物

。

←逆反应方向；v逆；此时反应物

。

SO2+O22SO3催化剂高温SO2O2SO3⑴开始时刻各物质浓度，正、逆反应速率如何？⑵随着反应进行又有什么特征？⑶一段时间后有什么特征？c(SO2)、c(O2)最大，c(SO3)=0c(SO2)↓c(O2)↓

c(SO3)↑；c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均不再变化二、化学平衡状态的建立v(正)=v(逆)v(正)↓(逆)↑v(正)最大

,v(逆)=0SO2+O22SO3催化剂高温1定义：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。三、化学平衡状态2.研究对象可逆反应3.平衡前提一定条件下（即外部条件如c、P、T）4平衡特征等定动变V(正)＝V(逆)反应混合物的组成恒定不变动态平衡：V(正)=V(逆)≠0条件改变→平衡改变逆可逆反应化学平衡状态的判断1.等V正=V逆（1）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。（2）用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面（i）表示两个不同的方向。（ii）速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。课堂检测1：下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是（）A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键形成A、C2.定因为V正=V逆≠0，所以同一瞬间，同一物质的生成量等于消耗量。总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量，物质的量浓度，各成分的百分含量（体积分数、质量分数），转化率，等不随时间变化而变化。或在反应过程中，某一直在变化的物理量，（如M、ρ、p、T等）某一时刻保持不变即达到了平衡。有气体参与的可逆反应：（1）从反应混合气体的平均相对分子质量M考虑（I）若各物质均为气体对于非等摩反应，如2SO2+O22SO3，M一定可做为平衡标志。对于等摩反应，H2+I2≒2HI，M一定不能做为平衡标志。（II）若有非气体参与，无论等摩非等摩反应，如C(s)+O2(g)CO2(g)，CO2(g)+C(s)2CO(g)，M一定可标志达到平衡。（2）从气体密度考虑（I）当反应前后各成分均为气体时恒容：ρ总为恒值，不能做平衡标志。恒压：等摩反应，ρ总为恒值，不能作平衡标志。非等摩反应，ρ为一定值时，可做为平衡标志。（II）当有非气体物质参与时恒容：ρ为一定值时，可作平衡标志。恒压：ρ为一定值时，可作平衡标志。（3）从体系内部压强考虑：因为恒容、恒温条件下，n(g)越大则压强P就越大，则无论各成份是否均为气体，只需考虑Δn(g)。当Δn(g)=0，即等摩反应，则P为恒值，不能作平衡标志。当Δn(g)≠0，则当P一定时，可做平衡标志。（4）从体系内部温度考虑：当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量，若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡。练习1：可逆反应。2HI(g)H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，当下列4项中某项不取随时间变化时，才能说明反应已达平衡（）A容器内压强B平均相对分子质量C各组分浓度D混合气体颜色CD练习2：在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态属平衡状态的是（）AV正=V逆≠0时的状态BNO2全部转变成N2O4的状态C[NO2]=[N2O4]的状态DN2O4不再分解的状态E混合物中，NO2的百分含量不再改变的状态FNO2的分子数与N2O4分子数的比值为2:1的状态G体系的颜色不再发生变化的状态A、E、G练习3：在一定条件下，反应2NO+O22NO2达到平衡的标志（）ANO、O2、NO2分子数目比是2:1:2B反应混合物中各组成物质的浓度相等C混合气体的颜色不再发生变化D混合气体的平均相对分子质量不变C、D小结举例反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v(正)不一定平衡③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v(逆)不一定平衡举例反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)压强①m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)平衡②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量()