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1、第三节化学平衡,第二章 化学反应速率与化学平衡,第一课时,导入,1、什么是可逆反应？,在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.,注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物,2、什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。,即：溶解速率 = 结晶速率 达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡,那么，可逆反应的情况又怎样呢？,开
2、始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0,随着反应的进行,c(CO2) 、c(H2)逐渐增大,进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化,c(CO) 、c(H2O)逐渐减小,故：正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大,且正反应速率=逆反应速率,正反应速率,逆反应速率,相等,这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，,反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念化学平衡状态,1、定义：,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
3、各组分的浓度保持不变的状态。,强调三点,前提条件：可逆反应,实质：正反应速率=逆反应速率,标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态,2、化学平衡状态的特征,(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）,(2)等：正反应速率=逆反应速率,(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。,(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。,例题,注意（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。,例题,（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可
4、逆反应：（如H2+I2(g) 2HI），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。,例题,（3）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。,小结,、化学平衡状态的定义,前提条件,实质,标志,2、化学平衡状态的特征,动、等、定、变,3、等效平衡问题,怎样理解v(正)= v(逆)？,1.必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率,2.用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等，而应是本质意义相同（与计量数成正比）。,怎样理解反应混合物中各
5、组分的浓度保持不变？,“各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比，而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。,怎样理解平衡与体系特征物理量的关系？,本身就不随反应进行而变化的量不能做为平衡的标志。随反应进行而变化的量不再变化时，说明体系已达平衡。,例题,3、等效平衡问题：,外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同的平衡状态。,浓度/molL-1,时间/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,浓度/molL-1,t2,HI,
6、H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,时间/s,HI,H2或I2,从正反应开始,从逆反应开始,1mol21molI2,2molHI,相当于,例题,等效平衡,恒温恒容条件下等效平衡的条件：,对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气) 若m+n=p+q ，经换算成相当的反应物后，它们的物质的量或体积比一致时，则平衡状态相同。 若m+np+q 经换算成相当的反应物后，若有相同的物料关系则平衡状态相同。,例题,【例】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)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,同时生成
7、3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2,AC,判断可逆反应达到平衡状态？,重要题型：,【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,【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( ),AC,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
8、键断裂的同时,有6个NH键形成,【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,BC,【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
9、A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.,( A ),【例】在一定温度下，把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（）A. 1molCO 、2molH 0.2molCO 、0.2molH 、 0.8molCO 、 1.8molH2OC.1molCO 、1molH2OD.1molCO 、1molH 、1molH2O,BD,【例7】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容
10、积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(摩).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= .,2,(2)若a=0.5,则b= c=.,(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):,a+c=2，b+c/2=1,0.25,1.5,【例7】在恒容的
11、密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应：2A(g)+B(g) xC(g)。达到平衡后，C的体积分数为W；若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为W。则x值可能（ ） A 1 B 2 C 3 D 4,BC,谢谢！,第三节化学平衡,第二章 化学反应速率与化学平衡,第二课时,化学平衡状态的特征,(1)动：动态平衡(2)等：正反应速率=逆反应速率(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。,可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持
12、。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。,可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。,化学平衡移动的概念:,研究对象：,已建立平衡状态的体系,平衡移动的标志：,1、反应混合物中各组分的浓度发生改变 2、 V正 V逆,一、浓度对化学平衡的影响：,增加Fe3+ 或 SCN-的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，故红色加深。,t2,V”正 = V”逆,V逆,V,正,t3,平衡状态,平衡状态,增大反应物浓度,速率-时间关系图：,原因分析:,增加反应物的浓度, V正 V逆，平衡向正反应方向移动；,当减小反应物的浓度时, 化学平衡将怎样移动?,速率-
13、时间关系图：,结论: 减小反应物的浓度, V正 V逆，平衡向逆反应方向移动；,讨论:,1.增加反应物的浓度平衡向正反应方向移动,小结：,2.减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,3.减小反应物浓度或增加生成物的浓度,平衡 向逆反应方向移动,1.结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度 )，平衡向逆反应方向移动。,增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。,一、浓度对化学平衡的影响：,2.意义：,1、氯气为什么能被碱完全吸收？ 2、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？,3、可逆反应H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定条件下达平衡状态，改变下列条件， 能否引起平衡移动？CO浓度有何变化? 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H2浓度,思考：,3、浓度对化学平衡移动的几个注意点,对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作 一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不 影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。,只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是 生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原 平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小 于原平衡状态。,
