化学平衡课件

对于反应前后气体分子数目不变的反应
V V(正) V正= V逆 V(正) V正= V逆
V
V(逆)
0
V(逆)
⑤增大压强
t
0
⑥减小压强
t
V正＝V逆 平衡不移动
速率-时间图像
mA (g) + nB(g)
⑴当 m + n ＞ p + q时：
pC(g) + qD(g) V
V(正)
V
V(正) V(正)
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：溶液速率=结晶速率
达到了溶解的平衡状态，即一种 动态平衡。 那么，可逆反应的情 况又怎样呢？
？
一、化学平衡的建立过程
N2 + 3H2
起： 1mol 3mol （1）反应开始，v正、v逆的值如何？
（2）这一瞬间导致反应物和生成物的浓度如何变化？ 对下一刻的速率带来什么样的影响？ （3）随反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变？ 正、逆反应速率如何变？ （4）如此进行下去，最终正、逆反应速率及各组分 的浓度将如何？
②各组分的含量保持不变.如:各物质的物质的 量、各物质的物质的量浓度、体积分数、质量 分数、反应物的转化率。 ③若有颜色的气体参与或生成，颜色不再变化； 若反应为放热或吸热反应，体系温度不变。 ④对于aA(g)+bB(g） cC(g)+dD(g),若 a+b≠c+d，混合物总物质的量，混合气体总压， 混合气体平均分子量保持不变
从外表上看，反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今
天要研究的化学平衡状态。
v—t图
反 应 速 率 ν(正)
(1)0~t1：v(正)>v(逆)
(2)t1~ ： v(正)=v(逆) 平衡状态
ν(逆) t1
时间（t）
催化剂 高温高压
N2+3H2
2NH3
二、化学平衡
1、概念： 在外界条件不变的情况下，可逆反应进行到一 定的程度时，v正 = v逆，反应物和生成物的浓度 不再发生变化，反应达到限度的状态，即化学平 衡（状态）。
例3、一定条件下，反应N2+3H2 的标志是
2NH3达到平衡
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
课堂练习
1.可逆反应：2HI(g) H2(g) + I2(g)在恒容密闭 容器中进行反应，达到平衡状态的标志是( B C ) A.混合气体的压强 B.反应物HI的分解率 C.混合气体的颜色 D.混合气体的平均摩尔质量
425°C时I2与 H2 反应平衡时生成HI的实验数据 压强Mpa HI/% 1 10.1 5 10.1 10 10.1 30 10.1 60 10.1 100 10.1
2、压强的变化对化学平衡的影响
(反应前后气体分子数有变化的体系)
V
V( 正 )
V(正)= V(逆)
V(大)
V(大)=V(小)
√ √
例2、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 到平衡的标志是
2AB(g)达
A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B 、单位时间内生成 2n mol AB 同时生成 n mol B 2 √
C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2
D √、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
2NH3
v 正 =v 逆
——化学平衡
一、化学平衡的建立过程
N2 + 3 H2
高温 催化剂
2NH3
开始阶段有什么特征？ （1）开始时c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0
N2 + H2 NH3
v(正)最大，v(逆)=0
瞬间过后有什么特征？
（2）瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 ,
N2 + H2 NH3
---外部特征
mA(g)+nB (g)
pC(g)
思考：对于该反应，下面各情况下是否能判断为平衡 状态？ （1）体系中各组分的浓度不变 √
（2）当m+n不等于p时，体系总压强不变 √
（3）当m+n等于p时，体系总压强不变 （4）当A有颜色（B、C都无色）时，体系的颜色和
深浅不变 √
例1.对于可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)， 在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说 法正确的是（ ） A. H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比 为2∶1 B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C. 正、逆反应速率的比值是恒定的 D.达平衡时，正、逆反应速率相等
2.在一定温度下，可逆反应：A(g) + 3B(g) 2C(g) + D(s)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态 a、c、d、e、g 的标志是：____________________ 。 a.C的生成速率与C的消耗速率相等
b.单位时间内消耗3a mol B，同时生成2a mol C c.A、B、C的浓度不再变化 d.反应物的转化率不再变化 e.混合气体的压强不再变化 f. υ(A)耗∶υ(B)耗∶υ(C)生=1∶3∶2 g.混合气体的密度不再变化 h.A、B、C、D的分子数之比为1∶3∶2∶2
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
【复习】可逆反应 1.定义：在相同条件下，既能向正反应方向进行， 同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可 逆反应。 2.常见的可逆反应： N2 + H2；NH3+H2O；SO2+H2O； SO2 + O2； Cl2+H2O；H2 + I2;酯化
3.可逆反应的特点：
滴加 3~10滴 浓硫酸
滴加 10~20滴 NaOH
实验2—6
3+ Fe +3SCN
1
Fe(SCN)3
2
编号
步骤(1) 滴加饱和FeCl3溶液 滴加1 mol/L KSCN溶液
现象
步骤(2) 现象
红色加深
滴加NaOH溶液
红色加深 滴加NaOH溶液
有红褐色沉淀生成，红色变浅。 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动； 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
2、化学平衡的特征： 逆、等、动、定、变 ⑴逆： 研究的对象是可逆反应。 ⑵动： v正>0; v逆 >0
⑶等： v正＝ v逆 ⑷定： 反应混合物各组分的浓度或质量保持一定。
⑸变： 平衡状态下，条件改变时，平衡就会被破坏，
并在新条件下建立新的平衡。
3、达到化学平衡的标志：
① v 正 ＝ v逆
---本质特征
3.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A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) 已达平衡状态的是 ( BC ) 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
4.H2(g) + I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 ③④⑦⑨ 是_______________ 。 ①c(H2) = c(I2) = c(HI)时；②c(H2)∶c(I2)∶c(HI) = 1∶1∶2时；③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改 变；④单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI；⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2；⑥反应速率υ(H2) = υ(I2) = 1/2 υ(HI)；⑦一 个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂；⑧温度 和体积一定时，容器内压强不再变化；⑨温度和体 积一定时，混合气体的颜色不再变化；⑩条件一定， 混合气体的平均相对分子质量不再变化
三、平衡移动
1、化学平衡状态的移动 (3)平衡移动方向
v ’正 > v ’逆 v’正≠ v ’逆
平衡向正反 应方向移动
v正= v逆
条件 改变
化学平衡
v正、 v逆 发生改变
v ’ 正 <v ’ 逆
平衡向逆反 应方向移动
v ’正= v ’逆 平衡不移动
三、平衡移动
2、影响化学平衡移动的条件 (1)浓度
V(逆)
V(逆) V(逆)
0
V(逆)
V(正)
ห้องสมุดไป่ตู้
①增大压强
t
0
②减小压强
t
⑵当 m + n ＜ p + q 时：
V V(正)
V(逆)
V V(正)
V(正)
V(正) V(逆)
0
V(逆)
V(逆)
t
③增大压强
0
t
④减小压强
思考4：压强对反应: H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g) 的正、
逆反应速率有何影响？对平衡呢？
①增大水蒸汽浓度 ②加入固体炭 正向移动，CO浓度增大 不移动，CO浓度不变 逆向移动，CO浓度减小
③增加H2浓度
结论：对平衡体系中的固态和纯液态物质，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。
思考与交流
(3)如图是合成氨的反应，N2(g)+3H2(g) 速率随时间的变化关系图。
V
V( 正 )
V(正) = V(逆)
V(小)
V( 逆 )
V(小) V( 逆 )
V(大)=V(小)
0
t1
t2
t3
t
0
t1
t2 t3
V(大)
t
①增大压强
②减小压强