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文档简介
第2节
化学平衡第1课时:化学平衡状态第二章知识回顾一、可逆反应与不可逆反应1.可逆反应与不可逆反应的比较可逆反应不可逆反应定义
在__________下,既能向________方向进行,又能向________方向进行的反应称为可逆反应
正反应几乎能
或逆反应进行的程度非常____,这样的反应称为不可逆反应实例同一条件正反应逆反应进行到底小H2+I22HIFe+2HCl==FeCl2+H2↑⑵可逆反应的特点①同一条件、同时反应、方向对立②不可能完全转化
③反应物和生成物同时存在⑴表示方法:约定采用“______”来代替反应式中的“==”。把从左向右的过程称作_________;由右向左的反应称作________。2、可逆反应的表示方法和特点正反应逆反应例:14CO2+CCO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子_____________________。14CO2、14C、14CO二、化学平衡状态1、化学平衡的建立
在反应中,
将1molN2和1molH2通入1L密闭容器中,反应一段时间后,各物质浓度不变。例N2+3H22NH3催化剂高温高压容积不变的密闭容器:充入反应物(正向)充入生成物(逆向)在反应中,
将1molN2和1molH2通入1L密闭容器中,反应一段时间后,各物质浓度不变。⑴反应开始时:⑵反应进行时,⑶反应一定时间后,v正最大,v逆为0C反应物最大,C反应物逐渐减小,v正逐渐减小;C生成物逐渐增大,v逆逐渐增大;v正v逆=,混合物中各组分的浓度保持不变,例体系达到平衡状态N2+3H22NH3催化剂高温高压1、化学平衡的建立
0tvv正v逆t1v正=v逆化学平衡t1时刻后,v正=v逆,即正反应消耗反应物的量与逆反应生成反应物的量相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化——化学平衡2、化学平衡的定义
二、化学平衡状态
在外界条件不变的情况下,可逆反应进行到一定的程度时,当v正=v逆,化学反应进行到最大限度,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应混合物处于化学平衡状态,简称化学平衡。⑴反应条件3、化学平衡的性质温度、压强、浓度等外界条件不变——条件不变是基础⑵研究对象——可逆反应是前提⑶本质v正=v逆,即同一物质消耗速率与生成速率相等——速率相等是实质⑷现象反应混合物组成成分的浓度保持不变——浓度不变是标志二、化学平衡状态
平衡时,反应混合物各组成成分的物质的量浓度、百分含量恒定,但不相等。同时,平衡状态下,反应体系的压强恒定、反应混合气体的相对分子质量恒定。注意4、化学平衡的特征⑴逆研究的对象是可逆反应⑶动
化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,但正反应和逆反应并未停止,是一个动态平衡。⑵等达到化学平衡时,v正=v逆
≠0⑷定反应混合物各组分的浓度保持一定。⑸变
化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,并在新条件下建立新的平衡。⑹同
在一定条件下,可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始,或者正逆反应同时开始,只要起始浓度相当,均可以建立相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关。逆、等、动、定、变、同5、达到化学平衡的标志
v正=v逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志(判断依据)。对于同一物质:对于不同物质:(1)速率关系
v(正)=v(逆)≠0(异向成比例)v正(A)=v逆(A)速率之比=化学计量数之比
但必须是不同方向的速率6、化学平衡的判断依据N2+3H22NH3催化剂高温、高压2v
正(N2)v
逆(NH3)=1.直接标志:正逆相等练习:一定条件下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g),达到平衡的标志是(
)A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2C、单位时间内生成nmolA2
同时生成nmolB2D、单位时间内生成nmolA2
同时消耗nmolB2√√练习:一定条件下,反应N2+3H22NH3达到平衡的标志是
A.一个N≡N键断裂的同时,有三个H-H键形成
B.一个N≡N键断裂的同时,有三个H-H键断裂
C.一个N≡N键断裂的同时,有六个N-H键断裂
D.一个N≡N键断裂的同时,有六个N-H键形成
√√
在判断化学平衡时,要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系,同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。3.可逆反应N2+3H2
2NH3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最大限度的是()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)=v逆(H2)C
各组分浓度(物质的量、物质的量分数、质量、质量分数、分子数)、百分含量、反应物转化率、产物的产率保持不变时为平衡状态(2)含量关系
反应体系的密度、总压强、总物质的量、平均相对分子质量(M)、总质量、颜色、温度不变时,要根据具体情况判断是否为为平衡状态变量不变—从反应开始到平衡之前始终变化,平衡后不再变2.间接标志:[思考]我们已经知道反应前后,所有物质的总质量是不会变的,即质量守恒。那么总物质的量呢?也不变吗?A(g)+B(g)⇌2C(g)时间nAnBnCn总起始11021min0.80.80.422min0.70.70.623min0.650.650.724min0.60.60.825min0.60.60.82…………A(g)+B(g)⇌C(g)时间nAnBnCn总起始1102.001min0.80.80.21.802min0.70.70.31.703min0.650.650.351.654min0.60.60.401.605min0.60.60.401.60…………保持不变逐渐减少你有什么发现?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减少不变不变减少不变减少恒温恒压时的体积V不能作为判断依据能作为判断依据对于这三个量,若反应前后气体系数不相等,则可以作为判断依据①混合气体的总压强P、总体积V、总物质的量n不随时间改变而
,(适用于
)改变m+n≠p
的反应2.间接标志:变量不变Mm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②混合气体的平均相对分子质量2.间接标志:变量不变恒温恒容时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对于反应:A(s)+B(g)=C(g)mA+mB+mC不变(质量守恒)质量减少质量增加恒容时,凡是有固体参与的反应,其气体密度都会变③混合气体的密度2.间接标志:变量不变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混合气体的体积不变⑤I2气体的物质的量浓度不变
例:在恒温恒压的的密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)该反应达到平衡的标志是(
)
①⑤练习:在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应:
X(g)+2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是:
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D.单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ√√练习: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.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC练习:下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态的()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练习:在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生
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