化学反应的方向和限度

第二单元化学反应的方向和限度思考：１．一个化学平衡状态具有哪些特征？２．化学平衡状态的标志怎样判断？某可逆反应过程容器的压强不变，能否根据这一特征判断该反应达到化学平衡状态，为什么？1.2.3化学平衡状态化学平衡状态定义:

指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。特征

逆：可逆反应等：正反应和逆反应速率相等

动：动态平衡定：各组分的浓度或其百分含量为定值

变：条件变化，化学平衡状态亦发生变化试一试1.可逆反应H2+I22HI,在体积不变的密闭容器反应,达到平衡状态的标志是:①单位时间生成nmo氢气的同时生成2nmol碘化氢②混合气体的颜色不再改变③混合气体的密度不再改变④混合气体的压强不再改变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变⑥单位时间生成1摩尔的氢气同时消耗2摩尔的碘化氢⑦混合气体总物质的量不再改变2.可逆反应２Ａ（g）＋Ｂ（g）Ｃ（Ｓ）＋２Ｃ（g）在某固定容积的密闭容器中达到化学平衡的标志是：①单位时间生成nmolＡ的同时生成nmolＣ②单位时间生成２nmolＡ的同时消耗nmolＢ③混合气体的密度不再改变④混合气体的压强不再改变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变⑥Ａ的浓度不再改变⑦Ｂ的转化率不再改变

②③④⑤⑥⑦1.2.4化学平衡常数温度(K）

序号

初始浓度（

10-3mol/L-1

）平衡浓度（

10-3mol/L-1

）c(H2)c(I2)

c(HI)

[H2][I2][HI]698.6

①

10.67711.69501.8313.12917.67②11.3549.04403.5601.25015.59③

0010.691.1411.1418.410798.6

④

11.359.0404.5601.9508.590⑤

0016.553.3903.3909.770⑥

0012.582.5802.5807.420

[HI][H2][I2]

[HI]2[H2][I2]活动探究:已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，△Ｈ<0。现在698.6K和798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。3084.235036459.5966.037850.1491114.7254.492854.606754.30608.28838.3013化学平衡常数(K)K的表达式

在一定温度下，对于任何可逆反应：aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g），[B]表示物质B在化学平衡时的浓度2.K的影响因素对同一化学反应方程式K与温度有关，与反应物浓度无关[C]c[D]dK=[A]a[B]b化学反应K表达式12345632N2(g)+H2(g)NH3(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)Br2(aq)+H2OH+(aq)+Br-(aq)+HBrO(aq)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)试一试书写K应注意的事项：（1）反应方程式的书写不同，平衡常数值不同。如：273k时，反应N2O4(g)=2NO2(g)

的平衡常数=0.36,则反应2NO2(g)=N2O4(g)=1/0.36=2.78反应NO2(g)=0.5N2O4(g)=(1/0.36)0.5=1.7（2）纯液体、纯固体参加反应时，其浓度（或分压）可认为是常数，均不写进平衡常数表达式中。Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)（3）K与温度有关，但与反应物浓度无关。

K还取决于反应物本性。

298K时，向某密闭容器中充入N2、O2发生反应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡。①写出该反应的平衡常数表达式

；②若298K时，K=1×10-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，试求NO的平衡浓度；

③保持温度不变，测得某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10mol/L、10mol/L、1×10-5mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应应向

方向进行，为什么？由②的计算结果，你推测该反应进行的程度如何？

假设此温度下K=1×1030,则NO的平衡浓度为多大？此时反应进行的程度又如何？

利用Q（浓度商）和K的相对大小判断反应是否达到平衡或反应进行的方向[C]c[D]dK=[A]a[B]bcc(C)

cd(D)Q=ca(A)

cb(B)任意状态3.K的意义1、根据K的大小判断反应进行的程度。2、判断反应是否达到平衡或反应进行的方向

。

Q=K处于平衡状态

V正=V逆

Q>K反应向逆向进行V正<V逆

Q<K

反应向正向进行V正>V逆

化学反应K反应程度2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)(570K)约为1059moL·L-1正反应可接近完全PCl3(g)

+Cl2(g)PCl5(g)(470K)约为1moL·L-1正、逆反应相当2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)(300k)10－17正反应几乎不发生二、平衡转化率a(A)=———————————x100%

A的初始浓度—A的平衡浓度A的初始浓度=————————x100%

C0(A)—[A]C0(A)aA+bBcC+dD

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