化学平衡状态

1、第二节 化学平衡状态,3.反应是双向的，同时进行的。,反应速率不为零,反应速率不为零,例1.在一密闭容器中进行如下反应2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（ ） A.SO3为0.4mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3均为0.15mol/L D.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L,B,练习：一定条件下，可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为:c(A):0.5mol/L、c(B):0

2、.1mol/L、c(C):1.6mol/L，若用a、b、c分别表示A、B、C的初始浓度，则： （1）a、b应满足的关系是： （2）a的取值范围是：,a=b+0.4,0.4a1.3,二、化学平衡状态 1概念：在一定条件下，当正逆两个方向的反应速率 时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持 。这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”，对于可逆反应体系来说，我们称之为化学平衡态。,2、化学平衡状态的含义（特点）： 研究对象可逆反应 平衡本质（正）（逆）,如：3H2+N2 2NH3平衡时： v(H2)正 = V(H2)逆 断开1molH-H键的同时，生成1molH-H键； 消耗1m

3、olH2 的同时，生成1molH2 H2、N2、NH3的质量、物质的量、百分含量不变,相等,不变,动态平衡平衡时反应仍在同时进行，处于动态平衡 平衡的标志平衡时混合体系中各组分的量(质量分数、物质的量、质量、浓度、气体的体积分数)不再变化,平衡途径化学平衡的建立与反应途径无关，对于同一可逆反应，只要条件相同（ T、P、C ）,不论怎样的投料方式，即不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行，均能达到同一个平衡状态。,平衡移动平衡的存在是在一定条件下的平衡，一但条件改变，v(正)v(逆)，平衡将发生移动，直至建立新的平衡状态。,3、可逆反应达到平衡状态的标志,(注意：反应中速率之比等于计量数之比不能

4、作为判断平衡标志),注意： 混合体系中各组分的物质的量之比等于化学 计量数之比，以及物质的量的变化量之比等于化学计量数之比均不能作为判断可逆反应达到平衡状态的标志。,3、体系的温度、颜色不随时间变化而改变,4、其他判断平衡的标志 思考方法 (1)注意外界条件的限制：恒温、恒容；体积可变；体积不变；全是气体 (2)注意反应本身的特点：气体质量；气体的物质的量反应前后是否变化，及反应过程中P、密度、Mr、V、n是否变化。 判断依据 变量不变即平衡 (不变量仍不变不能作为判断平衡的标志）,例：对于反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g),在体积固定的容器中，达到平衡状态的标志是（ ）, 单位时间内

5、消耗1molH2，同时生成2molHI(g) 反应体系压强不再发生变化 反应体系密度不再发生变化 反应体系的平均摩尔质量不再发生变化 反应体系温度不再发生变化 v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的状态 反应体系颜色不再发生变化 单位时间内断开1molH-H键的同时生成1molI-I键,A. B. C. D. ,化学平衡的移动 与 等效平衡,2、化学平衡状态的标志,特别提醒：,小结：化学平衡状态的标志： 平衡前可变的量不变 平衡状态 平衡前不变的量不变 不一定平衡状态 （、密度、压强、速率之比 = 计量数比）,1定义：外界条件发生改变时， 被破坏， 建立的过程。 2本质：v正v逆 (

6、1)若v正v逆，平衡向 方向移动； (2)若v正v逆，平衡向 方向移动； (3)若v正v逆，平衡 。,原平衡,新平衡,逆反应,不移动,三、化学平衡移动,(1)浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向 方向移动。 (2)温度：其他条件不变时，升高温度，平衡向 方向移动；降低温度，平衡向 方向移动 (3)压强：其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积 的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积 的方向移动。 (4)催化剂：加入催化剂， 了达到平衡所需要的时间，平衡 移动。,正反应,逆反应,吸热反应,放热反应,缩小,增大,缩短,

7、不,3影响因素,4勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件(浓度、温度或压强等)，平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。,注意： (1)勒夏特列原理只解释平衡移动的问题； (2)浓度：改变固体或纯液体的用量，平衡不移动； 加水在溶液中的反应相当于稀释： Fe3+3SCN- Fe(SCN)3加水时平衡向左移动 在溶液中A+3B+H2O C+D，加水时平衡左移 (3)压强：只对气体有影响，充惰性气体看对反应各物质的浓度的影响。,四、平衡移动对转化率的影响,N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g),X 3X 0 转化率相等 2X 3X 0 N2转化率低 X 4X 0 N2转化率高,平衡时再按 1 ： 3 加料： N2、H2转化率都增大, N% M%,解析：,解析：I2 + H2 2HI,mol/L 始 0.1 0.1 0 转 0.08 0.08 0.16 平 0.02 0.02 0.16,始 0.2 0.2 0 转 0.16 0.16 0.32 平 0.04 0.04 0.32,解析：A(g) 2B(g) ; 2A(g) B(g),(1)A等压 、B等容 对2SO2+O2 2SO3反应 A中体积减小、浓度增大，