化学平衡状态备课加平衡常数

化学平衡状态备课加平衡常数第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1.△H<0，△S>0该反应一定能自发进行；如：Mg(s)+2HCl(aq)

=MgCl2(aq)+H2(g)2.△H>0，△S<0该反应一定不能自发进行；如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.△H<0，△S<0该反应在较低温度下能自发进行如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)4.△H>0，△S>0该反应在较高温度下能自发进行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)判断依据：△G=

△H－T△S＜

0反应能自发进行一、化学反应进行的方向的判断第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日二、什么是可逆反应？

在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。

注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物2SO2+O22SO3

第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日三、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第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日2.特征：(1)逆：正逆过程都在同时进行——“逆”(2)动：v（正）≠0，v（逆）≠0——“动”(3)等：v（正）=v（逆）——“等”(4)定:外界条件不发生变化，体系中各组分的物质的量或浓度恒定不变——“定”(5)变:外界条件变化，平衡将改变——“变”。

第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日3、可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)直接标志：①v正=v逆即任何一种物质的消耗速率等于其生成速率②各组分的含量不随时间的改变而改变(2)间接标志：①各组分的浓度不随时间改变而改变②各物质的物质的量、质量、物质的量分数、质量分数不随时间改变而改变③各气体的压强不随时间改变而改变④气体的颜色不随时间改变而改变⑤气体的密度或平均相对分子质量或总压强不随时间改变而改变有时不一定可用!!第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日★专题：化学平衡状态的判断方法（一）、从V正=V逆进行判断（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。（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①表示两个不同的方向。②速率之比=化学计量数之比。第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日AD【例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的速率相等（数值）D.单位时间生成nmolA,同时生成2nmolCE.A、B、C的化学反应速率之比为1：3：2第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日AC【例2】下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()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．2υ正(H2)＝3υ逆(NH3)D．υ正(N2)＝3υ逆(H2)第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（二）、百分含量不变标志

正因为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、转化率等不随时间变化而改变.第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日A

【例3】下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温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P、Q、R、S共存(D)反应容器内总物质的量不随时间而变化P(气)+Q(气)R(气)+2S(气)?第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（三）．对于有气体参与的可逆反应,可根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡。第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（一）从混合气体平均相对分子质量M考虑总总nmM=1.若各物质均为气体（1）对于非等物质的量反应，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)M若不变，一定可做为平衡标志！（2）对于等物质的量反应，如H2(g)+I2(g)2HI

(g)M若不变，不能做为平衡标志，因始终不变。2.若有非气体参与如：CO2(g)+C(s)2CO(g)，M若不变，一定可做为平衡标志！第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（二）从气体密度r考虑vm=r1.若各物质均为气体恒容：ρ总为恒值，不能做平衡标志。恒压（1）对于等n反应，如H2(g)+I2(g)2HI

(g)(2)对于非等n反应，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ρ总为恒值，不能做平衡标志。ρ若不变，一定可作为平衡标志。2.若有非气体参与恒容，ρ若不变，一定可作为平衡标志！恒压，Δn(g)=0，可作为平衡标志A(g)+3B(g)

2C(g)+D(g)第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（三）从体系的内部压强考虑.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。恒容恒温条件下，关键看前后气体分子数的变化！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。（四）从体系的温度变化考虑第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日例4：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CDANO、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例5：在一定条件下，反应2NO+O22NO2达到平衡的标志（）CD第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日例6：在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是：①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2②⑧第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1、容器内N2、H2、NH3三者共存2、容器内N2、H2、NH3三者浓度相等3、容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:24、容器内质量不随时间的变化而变化5、容器内压强不随时间的变化而变化6、容器内密度不再发生变化7、容器内的平均摩尔质量不再发生变化例7：能够说明N2+3H22NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：5、7第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日化学平衡常数第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期日1、定义：一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为一常数。化学平衡常数——K第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期日其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。2.K的表达式大量实验事实表明，对下列可逆反应：aA+bBcC+dD在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度满足下面关系：第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期日3.使用平衡常数应注意的问题（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态注：K值与浓度无关，随温度变化而变化若某可逆反应正反应△H<0，温度升高，K值减小若某可逆反应正反应△H>0，温度升高，K值增大第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即速率大，K值不一定大（3）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表达式中不需表达如：一定温度下Fe3O4(s)+4H2(g)

高温3Fe(s)+4H2O(g)第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（4）在进行K值的计算时，稀溶液中的H2O的浓度可不表达一定温度下Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+如：第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（5）平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关K1

=1/K2

=K32例如，在某温度下：N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期日（6）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态

K′＜K，

v正＞

v逆，反应向正方向进行K′＝K，v正＝v逆，反应处于平衡状态K′＞K，v正＜v逆，反应向逆方向进行则：如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期日K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。（1）K值越大，表明反应进行的程度越大；反之则越小。（2）K值与浓度无关，随温度变化而变化4.平衡常数的意义aA+bBcC+dD第二十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期日练习1：已知373k时，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡常数为K=3.35×109，若某时刻时，测得CN2=1mol/L,CH2=3mol/L,CNH3=2mol/L.问此刻可逆反应是否处于平衡状态？第二十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期日例：高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)；△H>0。已知1100℃，K=0.263(1)若平衡向右进行,高炉内CO2和CO的体积比值_____,平衡常数K值______(填“增大”“减小”或“不变”)(2)1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mo