化学反应限度讲课

列叙述中可以证明2HI(g)===H2(g)+I2(g) 已达平衡状态的是 ： ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI 不能证明V正 =V逆错误。 ②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
表明V正=V逆，正确。
③百分组成HI%=I2%
百分组成表明的是浓度，只能说不变， 不能说相等，错误。
化学反应的限度
思考：化学反应中，反应物能全部转 化为生成物吗？举例说明。 有些化学反应能进行完全，如镁的燃 烧，钠与水的反应；有些化学反不能 进行完全，如合成氨，二氧化硫的催 化氧化等。
你知道吗? 新制的氯水中有哪些微粒? Cl2、H2O、H+、Cl-、HClO、ClO为什么氯水中有这么多微粒？ 因为Cl2能和H2O发生可逆反应： Cl2 + H2O HCl + HClO
（2）正反应：从左到右进行的反应 （3）逆反应：从右到左进行的反应
练习
交流 ·研讨
下列说法是否正确：
1、氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时 生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。
2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又 变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反 应是可逆反应。 3、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两 种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是 可逆反应。
（4）、可逆反应的特点：
1、不能进行到底，有一定限度
2、正反两个方向的反应在同时进行 3、一定条件下，正逆反应达平衡
例：在1升容器内，发生 2SO2+O2 2SO3
2体积SO2 1体积O2
500℃， 101KPa,V2O5
5min后
SO2—6％ O2—3％ SO3—91％
10min 后
如前
几小时后
如前
？反应停止了吗
交流与讨论
反 应 速 率
N2+3H2
催化剂 高温高压
2NH3
(1)0~t1：v(正)>v(逆) v(正)
v(逆) 0 t1 时间（t） (2)t1： v(正)=v(逆) 平衡状态
化学平衡是动态平衡
浓 度

交流与讨论
·
O
速 率
·
正反应
·
时间
O
·
逆反应
时间
二、化学平衡
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，反应物和生成物的浓度不再 发生变化的状态 2、特征：
B、N2、H2、NH3的浓度相等
C、平衡建立前体系的总质量在不断变化 而平衡建立后体系的总质量就不再变了 D、N2、H2、NH3的浓度保持不变
练习
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( BC ) A.A生成的速率与C分解的速率相等 B.A、B、C的浓度不再变化 C.单位时间生成n molA同时消耗3n molB D.A、B、C的分子数之比为1：3：2
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
不能表明正逆反应速率相等，错误。
⑤［HI］∶［H2］∶［I2］=2∶1∶1时 浓度应说不变，不能说相等，错误。 ⑥温度和体积一定时，某一生成物的浓度不再 变化。 浓度不变说明已达平衡，正确。 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化。 此反应前后体积相等，温度和体积一定 时， 压强不变时，某组分的浓度可能变化，错误。
练习2：将8mol SO2和4mol O2充入体 积为2L的密闭容器中，在一定条件下 发生反应：2SO2+O2 2SO3， 2min后反应达到平衡，测得容器 中还 有0.8mol O2。试求： （1）平衡混合物中SO3的物质的量 （2）混合气体的平均相对分子质量
练习 1、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时，下 列说法正确的是（ D ） A、N2和H2不再化合了
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑧ C.①③④⑦ B.②⑤⑧ D.②⑤⑥⑧
mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) 对于上述反应，判断下列叙述能否说明 已达平衡状态(容器体积不变）： （一）分量 1.各物质的物质的量保持不变； 平 2.各物质的物质的量浓度保持不变； 平 3.各物质的物质的量分数保持不变； 平
2NH3
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
6、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 ( 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
7、 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 ( ) ①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
v(正) v(正)= v(逆) v(逆) t1
时间(t)
4、影响平衡状态（反应限度)的因素：
（1）.改变温度、浓度，化学平衡（反 应限度）一定改变。
（2）.改变压强，化学平衡不一定改变。
（3）.加入催化剂只能改变反应速率， 但不改变化学平衡（反应限度）。
例1、某温度时，将1molNO2 放入２Ｌ的 密闭容器中，发生反应2NO2==2NO+O2， 经 ４ min 达 到 平 衡 ， 总 的 物 质 的 量 为 1.2mol，求： （1）平衡时NO2、O2 NO的物质的量； （2） NO2的转化率。
不一定
3.体系总体积保持不变；
不一定
对于总量，只有前后气体系数不相等的 方程式才能说明已达平衡；
（三）速率 1.在单位时间内消耗了m mol A的 平 同时生成m mol A ；
2.在单位时间内消耗了n mol B的同 时消耗p mol C； 平 3.在单位时间内消耗了n mol B的 同时生成q mol D； 不一定
a.逆：可逆反应 b.等：V正=V逆 c.动： V正=V逆≠0,即是一个动态平衡 d.定：平衡混合物中各组分的百分含量一定 e.变：条件改变，平衡改变，直到建立新的平衡
3、化学平衡状态的标志 本质标志： 特征标志： 某一物质浓度不再变化；
v(A)正= v(A)逆
巩固练习
观察右图,对合成氨反应中, 下列叙述错误的是( C ) 反 A、 开始反应时,正反应速率 应 最大,逆反应速率为零 速 B、 随着反应的进行,正反应 率 速率逐渐减小,逆反应速率 逐渐增大 C、反应到达t1时,正反应速率 与逆反应速率相等,反应停 止 D. 反应在t1之后,正反应速率 与逆反应速率相等,容器中 N２、H2、NH3浓度保持不变,反 应达到化学平衡状态
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4、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
5、下列说法可以证明反应N2+3H2 已达平衡状态的是 AC
3.在一定的温度下，可逆反应：A（g）+ 3B（g） === 2C（g）达到平衡的标志是 A、C、F A．C的生成速率与C的分解速率相等。 B．单位时间生成n molA，同时生成3n molB。 C．A、B、C的物质的量浓度保持不变。 D．A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 。 E．容器中气体的密度保持不变。 F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。 G．容器中气体的总压强保持不变。
4.各物质的质量保持不变； 平 5.各物质的质量分数保持不变； 平
7.各物质的体积分数保持不变； 平 8. A物质的分压保持不变；
平
9. A、B、C、D的物质的量浓 度之比为m:n:p:q； 不一定
符合系数比只是暂时的，后面的情况 无法确定，无法得出浓度保持不变。
（二）总量
1.体系总物质的量保持不变； 不一定 2.体系总压强保持不变；
4. v（A）：v（B）：v（C）：v （D）=n：m：p：q 不一定
先转化成同一物质，再看其v(正) 与v(逆)是否相等。
（四）其他 1. 体系颜色不变 ； 平 2.体系气体密度不变；（固定容积）
不一定
不一定
3.体系气体M不变；
4.对于氮气和氢气合成氨气：拆开 3molH-H同时形成6molN-H； 不一定
事实上,相当多的化学反应都是可逆反应,只不过有的可逆性较弱, 有的可逆性很强.常见的典型的可逆反应有: N2+3H2 2NO2
催化剂 催化剂 高温
2NH3 高温高压 N2O4
2SO2+O2 H2+I2(g)
2SO3
加热
2HI
一、可逆反应
（1）定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应。
可逆反应用“ ”表示