化学平衡建立及其特点

《化学平衡建立及其特点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学平衡建立及其特点（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 化学平衡2013-10-18 陈吉贵学习目标1.正确理解化学平衡的概念：一定条件；可逆反应；正反 应速率与逆反应速率相等的理解；反应混合物的概念；正确理 解各组成成分(不是只限于其中的某一成分)的浓度保持不变。2.明确化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变。学习重点：学习难点：化学平衡的建立和平衡状态的特征。化学平衡概念的建立。实验：探索蔗糖的溶解平衡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

2、率相等。即：溶解速率=结晶速率蔗糖晶体的溶解平衡动态平衡状态v溶解= v结晶、 m晶体不变达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡溶解平衡的特征饱和食盐水有缺口（蓝色部分）的NaCl晶体思考： (1)NaCl晶体会溶解吗？(2)NaCl晶体的质量有何变化？(3)NaCl晶体的形状呢？会溶解质量不变形状会改变(1)是动态平衡(动)(2)v溶解=v结晶，即v正=v逆(等)(3) NaCl质量保持不变(定)(4)发生在一定条件（温 度一定）下的可逆过程里 ，随温度的改变而发生变 化（变）：实验恒温有缺口NaCl晶体溶于水后的变化1.可逆反应的概念2SO2 + O2 2SO3在同一条件下，既能向正反应方向进

3、行，同时又能向逆反应方 向进行的反应，叫做可逆反应。即：相同条件下相同的反应物 能同时发生两个方向相反的化学反应的反应。H2 + I2 2HI高温由反应物到生成物的反应，叫做正反应。 由生成物到反应物的反应，叫做逆反应。正反应H2 + I2 2HI高温逆反应V正V逆思考：以下两反应 是可逆反应吗？NH3 + HCl = NH4ClNH4Cl = NH3 + HCl 2.可逆反应特点相同条件下，正反应和逆反应同时发生 。 可逆反应有一定的限度(反应不能进行 到底) 即反应物、生成物共同存在。 一定条件下会到达化学平衡。例4、在1L密闭容器中，在一定条件下进行合成氨的反应3H2+N2 2NH3一、

4、化学平衡的建立过程问题1：在上述反应中，最终生成的NH3能否达到2 mol/L，为什 么？不能。因为上述反应是可逆反应。问题2：在上述反应中，哪些可用于表示正反应，哪些可用于表 示逆反应？消耗N2、H2和生成NH3的反应均可用于表示正反应。而生成 N2、H2和消耗NH3(NH3分解)的反应均可用于表示逆反应。问题3：我们以N2为代表，讨论(1)从开始到2 min的过程中，消耗N2和生成N2的反应速率如何 变化？为什么？(2)分别以v(N2)消耗、v(N2)生成代表N2的消耗速率和生成速率， 以时间为横坐标，化学反应速率为纵坐标，画出合成氨反应中 ，正反应速率和逆反应速率随时间变化的示意图。V(

5、N2)消耗V(N2)生成V(N2)消耗V(N2)生成时间化 学 反 应 速 率 Vt1建立化学平 衡的过程化学平 衡状态c(N2)、c(H2)、c(NH3)不再改变此时的反应速率是指瞬时速率开始时：c(N2) 、c(H2)最大，c(NH3) =0随着反应的进行，c(N2) 、c(H2)逐渐减小。c(NH3) 逐渐增大所以，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。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.且正反应速率=逆反应速率这时，N2的消耗量等于NH3分解反应生成的N2的量。反应仍在进行，但是三种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡 。1、定义：化学平衡状态，就是

6、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。 强调三点前提条件：可逆反应实质：正反应速率=逆反应速率(指同一反应物)标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(3)动：动态平衡(正逆反应仍在进行，即v正v逆0)(2)等：正反应速率=逆反应速率，即：v正v逆(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的百分含 量一定。2、化学平衡状态的特征（1）逆：化学平衡的研究对象是可逆反应；而化学反应速率可 以针对任意化学反应。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。注意： 化学平衡的建立与反应途径无关，在外界条件 一定时，

7、不论从正反应还是从逆反应开始，都可以达 到相同的平衡状态。6、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（ ）B(A)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7、可逆反应达到平衡的重要特征是： （ ） A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零 C.正、逆反应都还在继续进行 D.正、逆反应的速率相等D6、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)容器的总压强不随时间而变化 (B)单位时间内有nmol

8、A2生成的同时有nmolB2生成 (C)单位时间内有nmolB2发生反应的同时有nmolAB分解 (D)单位时间内生成nmolA2同时就有2nmolAB生成 7、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的分解速率相等 (B)单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B (C)A、B、C的浓度不再变化 (D)A、B、C的分子数比为1：3：2DAC(1) 等速标志 V正 = V逆 （本质特征） 同一种物质：该物质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。小结化学平衡状

9、态的标志注意：用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等（ 反之，数值相等也并不一定就是速率相等！），而应是本质意 义相同（与计量数成正比）。 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、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）、平均摩尔质量、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。(2)恒浓标志：反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）（5）同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等，体系中含

10、有有色物质时，颜色不随时间的变化而变化；若以化学键或浓度表示， 则必须指定反应物和生成物且要按反应计量系数的比例注意：（1）“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。（2）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。是否平衡混合体 系中各 组分的 含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定 各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定 总压强、总体积、总物质的量一定mA(g) + n B(g) pC(g) +q D(g) 平 衡 平 衡平 衡

11、 不一定正、 逆反 应速 率关 系在单位时间内消耗了m molA的同时生成了m molA 在单位时间内消耗了n molB的同时消耗了p molC 在单位时间内生成了n molB的同时消耗了q molD (A) (B) (C) (D) = m n p q 正不一定等于逆不一定不一定平衡 平衡小结:判断化学平衡状态的方法mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 是否平衡压强当m+np+q时，总压力一定（其它条件一定 ） 当m+n=p+q时，总压力一定（其它条件一定 ） 混合气 体的平 均M当 m + n p + q 时，M一定 当 m + n = p +q时，M一定不一定不一定平 衡平

12、 衡小结:注意化学反应的特点 密度 C(s)+CO2(g) 2CO(g) (一定)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (一定)H2(g)+I2(g) 2HI(g) (一定)不一定不一定平 衡判断化学平衡状态的方法小 结、化学平衡状态的概念前提条件、实质、标志2、化学平衡状态的特征逆、等、动、定、变(1)前提（研究对象）：逆必须是可逆反应体系(2)实质：等正=逆(3)过程：动正=逆 0(4)结果(标志)：定各组成成分百分含量保持不变(5)化学平衡的移动：变当外界条件改变，原来的平衡被破 坏，重新达到(建立)新的平衡。溶解平衡（这节课学习）化学平衡（这节课学习）电离平衡（第三节学习）水解平衡（第四节学习）中学阶段平衡的分类