化学平衡（一）MicrosoftOfficePowerPoint2007幻灯片

化学平衡第二节第一课时

某温度下，在容积不变的密闭容器中，N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变，数据如下：各物质的起始量/mol充分反应后各物质的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394合成氨反应有限度，原料无法转化完全；只考虑化学反应速率不够，还需考虑如何尽可能多地将原料转化为产品。任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度。一、化学平衡1、可逆反应(1)、在同一条件下，能向正向进行，又能向逆向进行的反应。N2+3H22NH3催化剂高温高压一小

任一组分的转化率都小于100%。1）相同条件下；2）正、逆反应同时进行3）反应物、生成物同时存在三同方程式而用“”连接，而不用“=”(2)、特征（3）、表示试分析NH3溶于水得到的氨水溶液中含有哪些微粒？NH3+H2ONH3·H2O

NH4+

+OH-NH3、

H2O、

NH3·H2O离子：NH4+

、

OH-、H+H2OH+

+OH-1、绝大多数的化学反应都有一定的可逆性，但有的逆反应倾向比较弱，习惯上称为不可逆反应。2、在一定条件下，可达到化学反应的限度，即达到化学平衡状态【友情提醒】分子：例1、当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡后，通入18O2，再次达到平衡时，18O存在于哪些分子中A、SO3、O2B、SO2、SO3

C、SO2、SO3、O2

D、SO2、O2CBC例2、将6molSO2和4molO2置于密闭容器中，在一定条件下让他们充分反应。反应结束后容器中SO3的物质的量可能是A、6mol

B、5mol

C、4molN2+3H22NH3催化剂高温高压反应刚开始时：反应物浓度————，正反应速率————，生成物浓度为———，逆反应速率为——。最大最大00时间t速率v0v正

v逆

反应过程中：反应物浓度——————，正反应速率—————，生成物浓度——————，逆反应速率————逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大t1v正

=v逆化学平衡状态2、化学平衡化学平衡的建立

①概念：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。反应物的转化率达到最大值

α

＝

×100%反应物的减少量反应物的起始量转化率（1）、化学平衡状态化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度。正反应速率=逆反应速率动态平衡（v

(正)=v(逆)

≠0）可逆反应反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。条件改变，平衡发生移动研究对象实质标志②、特点：逆等动定变“正逆相等，变量不变”ν(正)=ν(逆)≠0变量不变直接标志间接标志①各物质的m、n或

c

不变②各物质的百分含量不变(物质的量分数、质量分数、转化率、产率等)③

颜色、温度（绝热体系）不再改变3、化学平衡状态的判断如何理解V正＝V逆?同一物质：消耗的速率=生成的速率不同物质：要具正、逆两个方向，且两向速率之比=化学计量数之比例：一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3。（1）单位时间内，有1molN2消耗，同时有1molN2生成（2）单位时间内，有3molH2消耗，同时有2molNH3消耗（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成（4）断开1molN≡N的同时有6molN—H断裂以上均表示V(正)＝V(逆)(1).直接标志：正逆相等异边同向，同边异向，比例计量3v(N2)＝v(H2)()状态012v正(N2)＝v逆(NH3)()状态02消耗1molN2的同时，生成2molNH3

()状态031molH-H键断裂的同时，2molN-H键断裂

()状态04单位时间内消耗的N2量是NH3量的两倍

()状态05【1】，请根据所学：判断下列描述的反应状态是否达到平衡。N2+3H22NH32.可逆反应的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是：（

）

A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)

C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)N2+3H22NH3催化剂高温高压C这些都不是某一种物质的数据，而是所有气体的整体量。A(g)+B(g)⇌2C(g)A(g)+B(g)⇌C(g)气体的总物质的量恒温恒容时的压强P恒温恒压时的体积V不变不变不变减少减少减少对于这三个量，若反应前后气体系数不相等，则可以作为判断依据2.间接标志：①、混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而———，（适用于—————————————）改变m+n≠p的反应变量不变(pV＝nRT)左=右：_____________看气体左右系数和左≠右：_____________例如：N2+3H22NH343>变量定量例如：反应2HIH2+I222＝气体的p总、V总、n总课堂检测恒容、恒温条件下，

C(s)+O2(g)CO2(g)

当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态CO2(g)+C(s)2CO(g)当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态

H2(g)+I2(g)2HI(g)当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态不一定一定一定不一定（注意不是相等，也不是成一定的比值）各组分的物质的量或物质的量分数保持不变各组分的质量或质量分数保持不变各气体的体积或体积分数保持不变②、各组分浓度保持不变2.间接标志：变量不变A(s)B(g)+C(g)时间B的物质的量C的物质的量起始001min0.20.22min0.30.33min0.40.4…………我们发现：从反应开始起，φB=1/2、φC

=1/2。始终没有改变，不是变量，不能作为判断平衡状态的依据思考：A(s)=2B(g)+C(g)，分析此反应中，气体体积分数的变化变量(pV＝nRT)φ(B)＝nBn总φ(B)不变时A(g)+B(g)

2C(g)φ(B)＝nBn总φ(B)＝12定量变量定量A(s)B(g)+

C(g)某气体组分体积分数/物质的量分数混合气体的平均摩尔质量M，不再变化时，要具体分析：m总M=n总看气体系数找固体分子、分母只要有一个是变量，M即可作为判断平衡的依据A(g)+B(g)⇌2C(g)A(g)+B(g)⇌C(g)A(s)+B(g)⇌C(g)m总n总M不变不变不变不变变变变不变变③、混合气体的平均相对分子质量M=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若m+n≠p+q若m+n=p+q若各物质均为气体m总为定值n总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态n总为定值M为定值M不变时，不一定为平衡状态反应式M(平均)不变时NH2COONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)2313M＝×17＋×442313定量思考：此反应的平均摩尔质量不再变化时，能否证明反应达到平衡状态？A(s)B(g)+C(g)

若从加入A建立平衡，因A为固体，气体的平均摩尔质量一直是个定值，故不能证明反应达到平衡状态。M=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差m总为变量若有非气体参与M为变量M不变时，即为平衡状态M为定量不能确定为平衡状态对于可逆反应CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)，此反应的平均摩尔质量不再变化时，能否证明反应达到平衡状态？如果气体的平均摩尔质量M等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡.(因为假设平衡左移,气体总质量每增加12g,其气体的物质的量增加1mol,气体的平均摩尔质量M不变,假设平衡右移,气体总质量每减少12g,其气体的物质的量减少1mol,气体的平均摩尔质量M也不变)

如果气体的平均摩尔质量M不等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,能说明该反应达平衡.如有这样一个反应CO2（g)+2NH3(g)Co(NH2)2(s)+H2O(g)，此反应的平均摩尔质量不再变化时，能否证明反应达到平衡状态?如果气体的平均摩尔质量始终不变.求得原先反应物的投料比为多少？

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)

当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态1.一定不一定2.

C(s)+O2(g)CO2(g)

当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态

CO2(g)+C(s)2CO(g)

当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态一定一定恒温恒容时，气体的密度ρ不再变化时，要具体分析：m总ρ=V不会变找固体，若方程式中有固体，则气体总质量会变化2.间接标志：变量不变④混合气体的密度A(g)+B(g)⇌C(g)A(s)+B(g)⇌C(g)气体的总质量恒容时气体的密度不变不变变化变化ρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若各物质均为气体①恒容m总为定值ρ为定值ρ不变时，不一定为平衡状态若m+n≠p+q若m+n=p+q②恒压V容器为变量ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态V容器为定值ρ为定值量ρ不变时，不一定为平衡状态m总为变量若有非气体参与

恒容时ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态2.间接标志：变量不变恒压时ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态恒温恒压条件下NH2COONH4(s)=====2NH3(g)＋CO2(g),可逆反应，如果混合气体密度不变，反应达到平衡了吗？

ρ为定量不能确定为平衡状态课堂检测

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态

恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态

H2(g)+I2(g)

2HI(g)

恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态

恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态不一定一定不一定不一定课堂检测

C(s)+O2(g)CO2(g)

恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态CO2(g)+C(s)2CO(g)恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态一定一定一定一定H2+I22HI△2NO2

N2O4红棕色2.间接标志：变量不变⑤、特殊标志：①对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡。②对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡。

恒容绝热容器中N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)

2HI(g)①气体的总物质的量不变

②气体的总质量不变

③气体的总压强不变

④气体的密度不变

⑤气体的平均相对分子质量不变

⑥混合气体的颜色不变

⑦体系的温度不变

1、判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？√×××√×××√××√√√1.能够说明N2+3H22NH3反应在恒容容器中已达到平衡状态的是①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者的浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④tmin内，生成2molNH3同时消耗1molN2⑤tmin内，生成1molN2同时消耗