化学平衡状态及标志

第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡第一课时可逆反应与化学平衡状态浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的四大因素此外还有光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物的颗粒的大小、扩散速率、溶剂效应等也影响了反应速率。复习单位体积内有效碰撞次数化学反应的速率分子总数活化分子百分数活化分子数增大反应物浓度增大压强升高温度使用正催化剂试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表：影响结果外界条件改变速率含义与浓度关系v正v逆正反应：从左向右进行的反应。逆反应：从右向左进行的反应。单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加单位时间反应物浓度的增加或生成物浓度的减少决定于生成物浓度决定于反应物浓度在同一条件下向正反应方向进行的同时又向逆反应方向进行的反应.用表示。例：一、可逆反应NH3＋H2ONH3·H2O可逆反应的特点:⑴同一条件下正逆反应同时进行⑵可逆反应通常不能进行到底,反应物的转化率不能达到100%,反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物。思考：

20℃时，将一块质量为40g的NaCl晶体投入到100g水中，充分搅拌，至固体不再溶解为止，静置。经过相当长的时间后，发现NaCl晶体质量不再发生变化，但NaCl晶体的形状在不断发生改变，为什么？宏观表象微观速率解释溶解结晶饱和v溶解>v结晶v溶解<v结晶v溶解=v结晶溶解平衡状态在一定温度下的饱和溶液中：

固体溶质溶液中的溶质溶解结晶若：溶解速率=结晶速率则：达到溶解平衡状态（一种动态平衡）那么，可逆反应的情况又怎样呢？开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0随着反应的进行，c(CO)、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小，c(CO2)、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率相等，则各物质的浓度将____在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2不变正反应速率逆反应速率相等时间速率这时，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，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态1、定义化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，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的状态。注意三点前提（适用范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)≠0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变二、化学平衡状态2、化学平衡状态的特征动态平衡（正逆反应仍在进行）条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。正反应速率=逆反应速率反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。可逆反应；条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，只要量相等(或相当)，最终均可达到同一平衡状态。(1)逆：(2)等：(3)动：(4)定：(5)变:(6)同：其中，“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键3、可逆反应达到化学平衡状态的标志1.等：对同一种物质，v正

=v逆可推出已达平衡2.定：由各组分（任意一种物质）的浓度一定（不再变化），物质的量、质量一定，也可推出直接标志：即：该物质单位时间内消耗的量=生成的量或对同一物质，断裂与形成的化学键的物质的量相等1、各组分（任一物质）的百分含量保持不变2、反应物的平衡转化率保持不变3、对反应前后气体分子数不等的反应，气体总物质的量、总压强、总体积不再变化4、对反应中各物质不全是气体的反应，平均相对分子质量、气体密度不再变化5、反应中若有有色物质，颜色不再变化间接标志：如：（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（2SO2+O22SO3）来说，可利用混合气体的总压（定容时）、总体积（定压时）、总物质的量是否随着时间而变化来判断是否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（H2(g)+I2(g)2HI(g)），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压强、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：例：在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.

C的生成速率与C分解的速率相等B.

单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBC.

单位时间生成B的速率,与生成C的速率在数值上相等D.

单位时间生成nmolA,同时生成2nmolCAD注意：在应用“等”进行平衡状态的判断时，一定要先判断是不是正、逆两个方向上的量指同一物质时，数值直接相等指不同物质时，数值之比等于计量数之比（或者转化为同一物质后再比较）正逆相等则平衡在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应2SO2

＋O22SO3

△

H＜0达到化学平衡状态时的标志是()ASO2的消耗速率等于SO3的生成速率BSO2的生成速率等于SO3的生成速率CSO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍DSO3的生成速率等于O2生成速率的2倍BD练一练下列说法可以证明反应N2+3H22NH3

已达平衡状态的是()ACA.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【例】在恒温恒容时,下列叙述不是可逆反应A(气)+B(气)3C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是（其中B为有色气体）①A、B、C的浓度不再变化②A、B、C的百分含量不再变化③混合气体的总压强不再变化④混合气体的总物质的量不再变化⑤混合气体的密度不再变化⑥混合气体的颜色不再变化⑦混合气体的平均相对分子质量不再变化⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2⑧注意：在应用“定”进行平衡状态的判断时，某一物理量是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在反应过程中是否发生变化。即：反应前后能变化的量保持不变则达平衡。能变不变则平衡１、

在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.

C的生成速率与C分解的速率相等B.

单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.

A、B、C的浓度不再变化D.

A、B、C的分子数比为1:3:2AC练一练2、下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温恒容时已达平衡状态的是（）反应容器内压强不随时间变化B.

P和S的生成速率相等C.

反应容器内P、Q、R、S四者共存D.

反应容器内总物质的量不随时间而变化B

3、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量BC4、下列说法中可以充分说明反应:

P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温恒容下已达平衡状态的是（）

(A)P、Q、R、S的浓度不再变化

(B)P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1(C)反应容器内总物质的量不随时间而变化

(D)混合气体的压强（E）气体的平均分子量（F）各组分的质量分数不再改变（G）混合气体的密度AF5、在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)==pC(g)+qQ(g)当m、n、p、q为任意整数时，一定达到平衡的标志是：①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应（A）③④⑤⑥（B）②③④⑥（C）①③④⑤

（D）①③④⑥B思考与练习（1）混合气体的颜色不再改变（）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）（3）混合气体的密度不变（）（4）混合气体的压强不变（）（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2（）

(6)O2气体的物质的量浓度不变（）在固定体积的的密闭容器中发生反应：

2NO22NO+O2该反应达到平衡的标志是：[小结]化学平衡状态的标志:（1）υ正

=υ逆（本质特征）①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。另外：物质的生成与消耗的量，化学键的断裂与形成也必须是不同方向的（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）：