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1、,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,能量判据和熵判据,化学反应原理的组成部分：,化学平衡状态,可逆反应：,1、如果V正V逆，则反应向正反应方向进行。 2、如果V正V逆，则反应向逆反应方向进行。 3、如果V正=V逆，则反应达到平衡状态。,4、任何一个可逆反应都不会进行到底的，即反应物和生成物共存。,化学平衡状态,一、化学平衡的研究对象,在同等条件下，同时进行着两个方向的反应，即正反应和逆反应。,例N2+3H2 2NH3,例1：在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molNO2进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的
2、量可能是 （ ） A、2molNO、0.75molO2 B、1molNO2、1.2molNO C、2molNO D、0.7molO2,D,思考：,（1）开始阶段有什么特征？,（2）瞬间过后有什么特征？,（3）一定时间段后有什么特征？,c(SO2) 、c(O2)大，c(SO3) =0， v(正) 0 ，v(逆)=0,c(SO2) 、c(O2)逐渐变小，c(SO3) 逐渐增大, v(正)减小， v(逆)增大， v(正) v(逆),c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 均浓度不再变化，v(正)= v(逆) 0,二、化学平衡的建立,在一固定容积的密闭容器里，加1molSO2和 1molO2，发生反
3、应,2SO2+O2 2SO3,看书P44的图2-18和图2-19,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,三、化学平衡状态的定义,判断依据,四、化学平衡状态的特征,动,动态平衡：V(正) 0；V(逆) 0,等,定,变,V(正)V(逆) 0,c(B)或n(B)等一定,条件改变平衡改变,逆,化学平衡的研究对象是可逆反应,（等、定）,五、化学平衡状态的标志,(1)正 = 逆 （本质特征） 同一种物质：该物质
4、的生成速率等于它的消耗速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中各 物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。,(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）：, 各组成成分的质量、物质的量、物质的量浓度均保持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 若反应前后的物质都是气体，且总体积 不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均分子量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。 反应物的转化率、产物的产率保持不变。,【例2】 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（ ） 反应容器内压强不随时
5、间变化 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,【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( ) A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成 B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂 C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂 D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,AC,【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量,B
6、C,【例5】 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 ( ) C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA，同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 单位时间内消耗amolA，同时生成 3amolB A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2, ,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.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB C.单位时间生成B的速率
7、,与生成C的速率相等 D.单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC,A D,练习,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,练习,A,在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色） ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量 D.气体的
8、颜色,BCD,练习,ACD,在一定温度下，可逆反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是 A、A2、B2、AB的浓度不再变化 B、容器中的压强不再随时间变化 C、单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB D、 A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2 E、单位时间内消耗nmolA2同时消耗nmolB2 F、单位时间内消耗nmol A2同时生成了nmolB2 G、单位时间打断nmol AA共价键同时打断2nmol AB共价键。,ACFG,练习,对于可逆反应：N2+3H2 2NH3，在一定温度下，定容的容器中，达到平衡的标志是 A、容器内的压强不再发生变化 B、单位时间内
9、，消耗多少H2，同时生成多少H2 C、氢气、氮气、氨气的量不再发生变化 D、反应停止，H2、N2、NH3的量不再发生变化 E、混合气体的平均分子量不再发生变化 F、容器内混合气体的密度不再发生变化 G 、定压条件下容器内混合气体的密度不再发生变化,(ABCEG),练习,练习,可逆反应2NO2 2NOO2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ） 单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO2 单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO 用NO2 、NO 、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改
10、变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D ,A,化学平衡的相关计算,基本模式“三段式”,转化： mx nx px qx,平衡：a - mx b - nx px qx,基本关系,生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度,反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度,转化率,化学平衡的相关计算,气体的平均分子量,化学平衡的相关计算, 几点定律,a、如果保持P、T不变： 则气体的体积比等于物质的量之比，即 则气体的密度比等于摩尔质量之比，即 b、如果保持V、T不变： 则气体的压强比等于气体物质的量之比，即,在一定温度下,容积为20L的容器中充入2molSO2和1molO2发生反应： 2SO2
11、+O2 2SO3 ，达到平衡时，容器内气体压强为开始时的70%。试求： SO2的转化率 平衡时的O2浓度 SO3的体积分数 混合气体的平均相对分子量 平衡时混合气体的密度,例题常规计算,90%,0.005mol/L,85.7%,76.2,8g/L,1 mol X气体跟a molY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g) a Y(g) b Z(g)，反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度3/4 ，试求a、b的关系。,例题,2b-a=1,在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为8.5的N2和H2的混合气体，充入密闭容器中反应
12、，达到平衡后，混合气体的平均分子量为10.0，则N2的转化率为_。,练习,30%,在一定条件下发生反应： 3A（g）+ 2B（g） xC（g）+2D（g），在 2L 的密闭容器中，把 4molA 和 2molB 混合，2min后达到平衡时生成 1.6molC,又测得反应速率 v(D)= 0.2mol(Lmin)-1， 下列说法正确的是( ) A. B 的转化率是20% B. x= 4 C. A 的平衡浓度是 1.4molL-1 D. 平衡时气体压强是原来的 0.94倍,练习,B C,1体积SO2和3体积空气混合后在450以上通过V2O5催化剂发生反应。若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为
13、0.9：1，则SO2的转化率为,例 题,A. 90 B. 80 C. 45 D. 10,B,差量法,例题极端假设法,在一定条件下，可逆反应 A2(g) + B2(g) 2C(g) 达平衡时，各物质的平衡浓度分别为c(A2) =0.5mol/L，c(B2) = 0.1mol/L，c(C) = 1.6mol/L 。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的起始浓度，则： （1）a、b应满足的关系 （2）a、b的取值范围,a=b+0.4,0.4mol/La1.3mol/L 0mol/Lb0.9mol/L,练习,一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系中，各 物质的浓度分别是2.0mol/L、0
14、.8mol/L、2.4mol/L，则 氧气在反应起始时的浓度可能是 （A）0.82mol/L (B) 02mol/L (C) 00.8mol/L (D) 无法确定,B,在密闭容器中进行如下反应： X2（气）+Y2（气） 2Z2（气），已知X2、Y2、Z2的起始浓度0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后,各物质的浓度可能为 A、Z2为0.3 mol/L B、Y2为0.35mol/L C、X2为0.2mol/L D、Z2为0.4mol/L,A B,练习,练习,2H3F3(g) 3H2F2(g) , H2F2(g) 2HF(g) 平衡时，平均分子量为 42 ，则
15、H3F3在平衡体系中的体积分数为 ( ),大于10 B. 等于10 C. 小于10 D. 无法确定,A,将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应 NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则NH3的浓度为（ ） A. 3.5mol/L B. 4mol/L C. 4.5mol/L D. 5mol/L,D,例题连续平衡,一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质的量A,发生如下反应并建立平衡:A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) + 2D(g) 测得平衡时各物质的量浓度是: A=0.3mol/L, B=0.2mol/L, C= 0.05mol/L.最初向容器里加入A的物质的量是 ( )A.0.5mol B.0.8mol C.0.9mol D.1.2mol,练习,C, K,化学平衡常数,实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在某温度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度满足下面关系：,其中c为各组分的平衡浓度，温
