化学反应的限度(平衡判断)

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《无机化学》第三章 化学反应的方向和化学平衡

《无机化学》第三章 化学反应的方向和化学平衡
⑵标准:
f Gθm(稳定单质) 0
4.标准摩尔吉布斯自由能变
r
G
θ m

KJmol-1
⑴定义:标准状态下,反应进度为1mol时反
应的吉布斯自由能变称为该反应 的标
准摩尔吉布斯自由能变。
通式:mA + nB pC + qD
rGm i f Gm (生成物) i f Gm (反应物)
p f Gm (C) q f Gm (D) m f Gm ( A) n f Gm (B)
5.694 213.8 197.7
r
H
m
2 (110.5)
(393.5)
172.5(kJ
mol1)
r
S
m
2 197.7
213.8
5.694
175.9(J
mol1
K
1 )
r
G
θ m
r Hθm
TrSθm
172 .5 (900 273 .15) 175 .910 3
33.86(KJ mol 1)
恒温恒压只做体积功条件下:
△rGm < 0 △rGm = 0 △rGm >0
反应自发进行 反应处于平衡状态 正反应不能自发进行,但逆反 应能自发进行
3.标准摩尔生成吉布斯自由能 f Gθm : KJmol-1
⑴定义:标态下,由稳定单质生成1mol某物质时 反应的标准摩尔吉布斯自由能变称为 该物 质的标准摩尔生成吉布斯自由能。
1.反应前后气体分子数不相等的反应△n≠0
例:N2O4(g)
2NO2(g)
一定温度下达平衡时:
K
( pNO2 p N 2O4
p )2 p
增加压力到原来的2倍:

第2章第二节:化学反应的限度

第2章第二节:化学反应的限度

0
0
0.003560
0.004565
0.001250
0.0007378
0.01559
0.01354
0
0
0
0
0.004489 0.0004798 0.0004798 0.003531
0.01069 0.001141 0.001141 0.008410
通过分析数据得出结论:
不管反应从正反应开始还是从逆反应开始, 也不管H2、I2和HI的初始浓度多大,达到 [HI]2 平衡状态后, 就为常数。 [H2] [I2]
思考:P51 对于一定条件下的某一化学反应,有 人宣称找到了超过平衡转化率的实验 方法。对这种说法你怎么看?
答:化学平衡状态时反应在指定条件下 进行的最大限度,某反应物在给定条件 下,平衡时具有最大的转化率。
化学平衡的移动
2SO2+O2
催化剂 △
2SO3 一定条件下至平衡 平衡 移动 方向
正方向 逆方向
初始浓度/
C0(H2) C0(I2)
0.01067 0.01196
mol/L
C0(HI)
0
平衡浓度/
[H2]
0.001831
mol/L
[HI]
0.01767
[I2]
0.003129
[HI]2 [H2][I2]
54.50 54.62 54.44 54.22 54.33
0.01135 0.009044
0.01134 0.007510
强不能使平衡移动;
③压强的变化必须改变混合物浓度(即容
器体积有变 化)才能使平衡移动。
催化剂对化学平衡无影响 催化剂对化学平衡的影响
同等程度的加快或减慢正、逆反应速 率(V正=V逆);对化学平衡无影响。

化学反应的限度

化学反应的限度

2.51化学反应的限度【学习目标】1、了解化学平衡的特征;2、掌握化学平衡状态的判断;3、掌握常用的控制反应条件的方法。

【要点梳理】要点一、化学反应的限度1.可逆反应:(1)可逆反应:一定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。

要点诠释:不管反应方程式如何书写,向右方向进行的反应叫正反应,向左方向进行的反应叫逆反应。

一个可逆反应是2个反应组成的体系,含有2个反应速率:v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度,v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。

(2)可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。

如工业制硫酸时,SO 2与O2的反应是可逆反(3)可逆反应的特点:①由正反应和逆反应2个反应组成,分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。

②反应物和生成物同时共存。

③若条件保持一定,最终都会建立一个化学平衡状态。

2.化学反应的限度——化学平衡状态(1)概念:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,这就是这个反应所能达到的限度。

(2)特点:①逆:化学平衡适用的是可逆反应。

②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等(即v(正)=v(逆)),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量相等。

③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。

这种相对稳定的状态为化学平衡状态。

④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率相等但不为零,平衡为动态平衡。

⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再相等(即v(正)≠v(逆)),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。

综上所述,可知平衡建立的实质是速率相等,可用图像表示为:要点二、化学平衡状态的判断1.任何情况下均可作为标志的是:①v(正)=v(逆)要点诠释:v(正)=v(逆)在一个反应中,其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消),必须包含两个方向的速率(即正反应速率和逆反应速率);同一物质,速率相等,不同物质,速率之比等于化学计量数之比。

12 化学反应的限度-化学平衡状态与平衡常数LX

12  化学反应的限度-化学平衡状态与平衡常数LX

化学平衡常数
------K
练习2.一定温度下,将a mol N2与b mol H2 的混合气体通入容积为 2 L的密闭容器中,反应: 1/2N2(g)+ 3/2H2(g) NH3(g) △H<0。平衡时,n(N2)=13mol ; n(NH3)=6mol。 ①该反应平衡常数的表达式:K = ; ②达到平衡时N2的转化率为 ; ③为了提高H2的转化率,可采取的措是 。 A.增大的H2浓度 B.增大的N2浓度 C.使用催化剂 D.降低温度 并从平衡常数的角度解释原因。
------化学反应的限度 1、定义:在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反 应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不 变时的状态。 2、条件:①封闭体系 ②可逆反应 ③一定条件 3、特点: 逆:可逆反应,哪个方向开始都可以 等:V(正)=V(逆) 同一物质,不同物质与系数有关 动:动态平衡 即速率≠0 定:平衡时,反应混合物中各组分的物质的量、物 质的量浓度、质量分数、物质的量分数(含量)、 转化率保持不变。 变:当浓度、温度、压强等条件改变时,化学平衡 发生改变。
判断反应达到平衡的标志 3 、总压、总物质的量、气体的平均式量等 : 气体前后系数相等的反应 (等体积反应),在容积恒
定时,无论是否达到平衡:气体的总压强、气体的 练习4、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理 总物质的量始终保持恒定. 量不再发生变化时,不能表明反应: (气 A( 固) )+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态 A ) 的是 ( B
正移 正移 正移
NO2的↑ N2O4的↓ HI的不变
化学平衡常数的应用
c p (C ) c q ( D) K' m n c ( A) c ( B)

化学反应限度(化学平衡状态和平衡常数}

化学反应限度(化学平衡状态和平衡常数}

练习1:某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应: H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g),下列情况一定能说明反应已达到限 度的是 ( ) C A.压强不再随时间而改变时 B.气体的总质量不再改变时 C.混合气体中各组成成分的含量不再改变时 D.单位时间内每消耗1 mol I2,同时有2 mol HI生成时 练习2:在一定温度下,可逆反应x(g)+3Y(g)⇌2Z(g)达到 限度的标志是 ( AC ) A.Z的生成速率和Z的分解速率相等 B.单位时间内生成n mol X,同时生成3nmol Y C.压强不再变化 D.X、Y、Z的分子个数之比为1:3:2
达到平衡时,C(H2)=0.5mol/l C(HI)=4mol/l
此温度下反应①的平衡常数为
A、9 B、16 C、20 D、25
c(CO) c(H 2 O) (2)高温下某反应达到平衡平衡常数 K c(CO 2 ) c(H 2 )
恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是 A.该反应的焓变为正值
1100℃时,测得高炉中C(CO )=0.025mol/L, 2 C(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否处于平衡状 否 填“是”或“否”),此时化学反应速率是 态_______( V正____V > 逆(填“>”、“<”或“=”) 。
(3)若降温至1000 ℃, K=0.250,正反应的△H______0 >
K=
(1-x)(1-x )
x2
=1
K=
解得
解得 x = 0.5 α(CO)= 50% α(H2O)= 50%
x = 0.8
(1-x)(4-x )
x2
=1
α(CO)= 80% α(H2O)= 20%

化学反应的限度(化学平衡常数)

化学反应的限度(化学平衡常数)
温度 (K) 初始浓度(mol/L c0(N2O4) c0(NO2) 平衡浓度(mol/L) [N2O4] [NO2]
K 0.1468 1.664
298
333
0.050
0.050
0
0
0.02175
0.00488
0.05650
0.0901 [NO2] 2 [N2O4]
①该反应的平衡常数表达式
K=
②分析表中数据,判断K值随温度的变化关系?
0.01135
0.00904
0
0.00456
0.00195
0.00859
c (B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度; 0 0 0.01655 0.00339 0.00339 0.00977 ⑤ 798.6 (B)表示物质B的初始浓度; c0 0 0 0.01258 0.00258 0.00258 0.00742 ⑥ [B]表示物质B在化学平衡时的浓度
4、在一定体积的密闭容器中,进行如下反应: CO+H2O(g) CO2+H2 △H<0。其化学平衡常数K 与温度T的关系如下表:
T(K) 700
K 0.6
800
0.9
830
1.0
1000 1200
1.7 K= 2.6
[CO2][H2] [CO][H2O]
①写出反应的平衡常数表达式 ; ② 某 温 度 下 , 平 衡 浓 度 符 合 下 式 : [ CO2]•[H2]=[CO] •[H2O],试判断此时的温度为 830 K; ③若维持此温度不变,测得密闭容器中H2O(g)、CO2、 H2 的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L。 则CO平衡浓度为 0.8mol/L .

化学反应限度-平衡常数

化学反应限度-平衡常数

K4
K1 K2
知 (1) 2NiO(s)
2Ni(S) + O2 (g) Kp1=PO2 P 2 CO 2 (2) 2CO(g)+O2(g) 2CO2 (g) K p 2 2 Pco PO 2
Ni(s) Biblioteka CO2(g)的 Kp求: NiO(s)+CO(g)
解:由[(1)+(2)]÷2得的反应
Q=K Q<K 可逆反应已达平衡 可逆反应正向进行
Q>K
可逆反应逆向进行
例题:高炉炼铁中发生的反应有:
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g); △H < 0
[ CO2 ]
(1)该反应的浓度平衡常数表达式K=____________; [ CO ]
(2)已知1100℃时,K=0.263.温度升高,化学平衡移动后 减小 达到新的平衡,平衡常数K________(增大,减少或不变).
2 平衡常数KC值的大小,可推断反应进行的程度
K 值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转 化率越大;
K值越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转 化率越小。
例如:不同温度时,反应:H2(g)+I2(g) 的浓度平衡常数与温度的关系如下:

2HI(g),
温度
浓度平衡常数
623K
66 .9
698K
2NH3(g)
K C1
[ NH3 ] [ N 2 ] [H 2 ]
1 2 3 2
KC (KC 1 )2
2NH3 (g)
1 KC (KC 1 )2 K C2
[ NH 3 ]2 KC [ N 2 ] [ H 2 ]3

化学反应的方向、速率和限度:化学平衡的移动

化学反应的方向、速率和限度:化学平衡的移动

对于气体分子数增加的反应, ΣnB > 0,
x ΣnB > 1, J>K ,平衡向逆向移动,
即向气体分子数减小的方向移动。
对于气体分子数减小的反应 ,ΣnB <0,
x ΣnB <1, J < K ,平衡向正向移动, 即向气体分子数减小的方向移动。
对于反应前后气体分子数不变的反应,
ΣnB =0, x ΣnB =1, J = K ,平衡不移动。
=694.9kPa
2.4.3 温度对化学平衡的影响
反应:rGm= -RT lnK ; rGm= rHm-T rSm
lnK
(T)=
rSm(T) R
-
rHm(T) RT
lnK (T)≈ rSmR(298.15K)-
rHm(298.15K) RT
lnK1
(T1)≈
rSm(298.15K) R
-
rHm(298.15K) RT1
Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag,K =2.98。
(4)计算c(Ag+)、c(Fe3+)不变,c(Fe2+)=0.300mol·L-1
时Ag+的转化率。
新解增而平:衡大使浓反另度应一/(物反mo浓应l·L度物-1,的)00.F1平转.30e020衡化+0α-+'向率0A0.正增.1g10+0方大00α-向。' F00移e..103动+01+00,0αA+' g
解: α=´0.18=18% 平衡分压 p(NO2)=
2.0α ´ 1.0(1+α)´
p总
p总5即(0N%压向2O降由气4)=至1体101.10分.008k((1%子P1+a-,数αα增))´´说少至p==明的总13210011=..平方05..00000.(×1((衡向1k11k+0P+-P向移00.a0a..1,.11左动18888N))方。)×2×O向1410的移0000α动0k由kP,Paa

2.2化学反应的限度-化学平衡

2.2化学反应的限度-化学平衡
解:
f Hm (298.15 K)/(kJ. mol-1) Sm (298.15 K)/(J. mol-1 . K-1) (1)298.15 K时
C (s,石 墨 )+ CO2(g)
0 5.74 -393.509 213.74
2CO(g)
-110.525 197.674
ΔrHm (298.15 K ) = vB f Hm (B,298.15 K)
指反应体系中存在两个以上相的反应
aA(g) + bB(aq)
cC(s) + dD(g)
[p(D)/p ]d K = [ p(A) / p ]a [c(B) / c ]b
根据各物质相态表示,即气体以压力、溶液以浓 度。由于纯固相和纯液相(含稀溶液中溶剂如H2O) 的标准态是它们本身的纯物质,故物质所处的状态与 标准态相比后所得的数值等于1。这样纯固体或液体
rG (T ) RT ln K
m

r Gm (T ) K exp[ ] RT
•KΘ只是温度的函数。定量反映出达到平衡时产物
与反应物间关系。平衡常数的大小,表明了在一 定条件下反应进行的限度。 K Θ值越大,说明反 应进行得越彻底,反应物的转化率越高。
标准平衡常数Kθ表达式
步反应必须是在相同温度下进行。
例如
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2O(g)
C(s) + 2H2O(g)

CO(g) + H2(g)
CO2(g) + H2(g)
CO2(g) + 2H2(g)
rGm,1 RT ln K1
rGm,2 RT ln K2

证明化学反应的限度

证明化学反应的限度

化学反应达到限度的判断原理判断化学反应达到平衡状态的标志1、任何情况下均可作为标志的:(1)v正=v逆(同一种物质)(2)各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化(3)某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比2、在一定条件下可作为标志的:(1)对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化。

(2)对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的物质的量变化不为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。

(3)对于恒容绝热体系,体系的温度不再变化。

3、不能作为判断标志的:(1)各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比(任何情况下均适用)(2)对于全气体的反应,若反应前后气体的体积无变化,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。

[例题与解析]例1、下列方法中可以证明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 HI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率v (H2)=v (I2)=0.5 v (HI)时⑤C (HI)=C (H2)=C (I2)=2∶1∶1⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化分析:这是一个反应前后气体体积没有变化的反应①表示不同方向的反应,但生成H2与生成HI的物质的量之比应等相应化学计量数之比;②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比,正确;③毫无根据,只在极特殊情况下成立;④任何情况下均成立;⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比;⑥浓度不变,说明已达平衡,正确;⑦此反应前后气体体积不变,恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变;⑧此反应前后气体物质的量不变,总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变;⑨颜色不变说明浓度不变,正确;⑩此反应前后气体物质的量不变,恒温恒压条件下体积不变,任何时候气体密度均不变。

化学反应的限度知识点总结

化学反应的限度知识点总结

化学反应的限度知识点总结化学反应限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大程度,也即化学反应动态平衡。

二、化学反应的限度说明1绝大多数反应都有一定的可逆性。

一个反应是可逆反应的必需条件:在同一反应条件下进行。

2可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物与生成物的浓度不再发生变化,单位时间内生成的该物质的量与消耗的该物质的量相等,反应达到化学平衡状态。

3化学平衡是一种动态平衡。

在化学平衡状态下化学反应仍进行,但是反应混合物的组成保持一致,当反应条件改变时,原化学平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡。

1、化学平衡常数1对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示。

2平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度即反应限度,平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全。

3平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。

对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。

4借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态。

2、反应的平衡转化率1平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。

如反应物A的平衡转化率的表达式为:2平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。

提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高。

3平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。

3、反应条件对化学平衡的影响1温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。

温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。

2浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。

温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。

化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。

化学反应的限度 和平衡判断

化学反应的限度 和平衡判断

三、化学反应条件的控制
课题1:如何提高煤的燃烧效率?
1、充分燃烧: 粉碎、与空气充分接触、空气适当过量
2、充分利用能量: 材料隔热、余热循环
课题2:如何降低金属的腐蚀速率?
1、涂保护层,防止原电池的形成 2、改变结构,改变性质,降低腐蚀
谢谢!
化学平衡状态
• 特征 • 逆:一定条件下的可逆反应 • 等:V(正)=V(逆)≠0 • 动:动态平衡 • 定:反应混合物中各组分的浓度不
再变化 • 变:外界条件改变,平衡发生移动
化学平衡状态的判断
例1:一定温度下的定容密闭容器中,发
生反应:H2(g)+I2(g) 2HI (g) 达到平衡状态
的标志是(
• 3.下列叙述表示可逆反应N2 + 3H2 =2NH3
一定处于平衡状态的是
C、D
• A.N2、H2、NH3的百分含量相等
• B.单位时间,消耗a mol N2的同时消耗 3a mol H2
• C.单位时间,消耗a molN2的同时生成 3a mol H2
• D.反应若在定容的密器中进行,温度一
定时,压强不随时间改变
• 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
• 14. 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(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
• 4.对于固定体积的密闭容器中进行的气 体反应可以说明A(g) + B(g)== C(g )+D(g)在恒温下已达到平衡的是 C

化学反应的限度与平衡判断

化学反应的限度与平衡判断

口诀:变量不变定平衡!
原题回放:
在一定的温度下,固定容器中发生可逆反应:A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ACFG ) 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
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
3、可逆反应:2NO2 到平衡状态的标志是
2NO+O2在密闭容器中进行,达
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速 率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A、①④⑥ B、②③⑤
高温
·
O
反应物
· v

·
t1
时间
O
·
v逆
t1
时间
练习:对化学反应的限度叙述,错误的 是(D) A.任何可逆反应都有一定的限度 B.化学反应达到限度时,正、逆反应速 率相等 C.化学反应的限度与时间的长短无关 D.化学反应的限度是不可以改变的
试一试:
在一定的温度下,固定容器中发生可逆反应:A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ACFG ) 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

高二化学知识点化学反应的限度

高二化学知识点化学反应的限度

高二化学知识点化学反应的限度广大高中生要想顺利通过高考,接受更好的教育,就要做好考试前的复习准备。

小编带来高二化学知识点:化学反应的限度,希望大家认真阅读。

1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示。

(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全。

(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。

对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。

(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态。

2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。

如反应物A的平衡转化率的表达式为:(A)=(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。

提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高。

(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。

3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。

温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。

(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。

温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。

化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。

(3)压强的影响Vg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变。

Vg0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。

(4)勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。

【例题分析】例1、已知下列热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=-25kJ/mol(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H=-47kJ/mol(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H=+19kJ/mol写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式。

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化学反应限度
2SO2+O2 催化剂 2SO3
4.化学平衡状态的判断: 2mol 1mol 高温
vA(耗)=vA(生)
速率
v(正)=v(逆)
等号两边同生共死,量 与系数成正比

等号一边一生一死,量
与系数成正比

各组分的浓度不再变化
浓度不再改变 各组分的n/m/百分含量
不再变化Βιβλιοθήκη 课堂练习1.以3H2+N2 2NH3为列分析, 判断下列情形是否达到平衡状态?
课堂练习2:
能说明可逆反应:N2 + 3H2 2NH3 已达平衡状 态的是( B)C A. N2 的消耗速率等于NH3 的生成速率 B、NH3 的生成速率等于N2 的生成速率的2倍 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
注意:反应速率可以用不同的物质来表示, 必须转化后用同一物质表示的正逆反应速率 相等
度相当,均可以建立相同的化学平衡。即平衡的 建立与途径无关。
课堂练习1:
下列各关系中能说明可逆反应:N2 + 3H2 2NH3 已达平衡
状态的是( C)
A. 3υ正( N2 )=υ正(H2) B.υ正( N2 )=υ逆( NH3 ) C. 2υ正( H2 )=3υ逆( NH3 ) D. υ正( N2 )= 3 υ逆(H2)
⑴若有1molN2消耗,则有1molN2生成. 是 ⑵若有1molN2消耗,则有3molH2生成. 是 ⑶若有1molN2消耗,则有2molNH3生成. 否 ⑷若有1molN≡N键断裂,则有6molN﹣H键断裂. 是 ⑸若有1molN≡N键断裂,则有6molN﹣H键生成. 否 ⑹若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变.是 ⑺反应体系中平均相对分子质量一定. 是

若m+n≠p+q 不一定
密度不变
若m+n=p+q 不一定
颜色不变 一定
小结
当参加反应的均为气体时:mA+nB pC+qD
(1)若m+n≠p+q,恒容时,可以用总物质的量、 压强、平均分子量不再发生变化来判定反应 已平衡
(2)若m+n≠p+q,恒压时,可以用总物质的量、 体积、平均分子量、气体密度不再发生变化 来判定反应已平衡
E、H2的百分含量不再变化
F、V(HI)= 2V(H2) G、[I2]=[H2]=[HI]
H、混合气体的压强不变
三、化学反应限度
4.化学平衡状态的判断:
以mA(g)+nB(g) 压强不变
pC(g)+qD(g)为例 若m+n≠p+q 一定
若m+n=p+q 不一定
平均M 若m+n≠p+q 一定

不变
若m+n=p+q 不一定
总之:对于任何一个可逆反应,只要反应 过程中改变的量,在某一条件下不再改变, 则该反应在该条件下达到平衡状态。
课堂训练1
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(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)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混合气体的平均分子量 D气体的总物质的量
⑻若体系的体积一定,气体的密度一定.否
⑼若体系的体积一定,气体的压强一定. 是
课堂练习
2.可逆反应2NO2
2NO+O2在密闭容器中
反应,达到化学平衡状态的是(ADEH )
A.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO2 B.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO O2:CNO:CO2=2:2:1 D.混合气体的颜色不再改变
F.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均M不再改变
H.混合气体个组分的体积分数不再改变
3、一定温度下,反应H2(g)+I2(g)
衡的标志是( ABE )
A、 混合气体的颜色不变
2HI(g)达到平
B 、单位时间内生成2nmolHI同时生成nmolI2 C、 [I2]:[H2]:[HI]=1:1:2 D、 1molH-H键断裂的同时,有1molI-I键断裂
条件、前提、本质、现象
3.化学平衡的特征: ⑴逆:研究的对象是可逆反应。
⑵动:化学平衡是动态平衡。
⑶等:达到化学平衡时,v正= v逆>0 ⑷定:反应混合物各组分的浓度保持一定。 ⑸变:条件改变,平衡被破坏,在新条件下建立新平衡。
⑹同:在反一 应定 开条 始件 ,下还,是可正逆逆反反应应不同论时是开从始正 ,反 只应 要还 起是 始逆 浓
aC(g)+2D(g),5min后
达到平衡,已知V(c)=0.05mol/(min·L),生成D为
1mol.下列选项正确的是( C )
A. V(A)=0.15 mol/(min·L)
B. a=2 C.平衡时B的转化率为20% D.平衡时压强为起始时的0.8倍
α(A)=
A的初始浓度-A的平衡浓度 A的初始浓度
第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度 第2课时 化学反应的限度
化学反应条件的控制
复习回顾
1.化学平衡的建立:
2.化学平衡状态:
一等—定,—条反—件应-下混—, 合可 物—逆 中—反各—应组—里分,的正浓—反度—应保—速持—率不和 变—逆 的—反 状—应 态—速—率—相
——
———————————
(3)若m+n=p+q,反应体系的体积或压强不发生 变化。不可以用总物质的量、压强、平均分 子量、体积不发生变化来判定反应已平衡
注意: (1)对于有固体(s)或液体(L)的反应,只要混合 气体的密度或平均摩尔质量Mr不变,能判断已达平衡 (2)密度P=m/v (对于恒容密闭体系,气体总体积始 终不变,若气体质量不变,则其密度始终不变,不能用 来判断平衡) (3)出现“浓度之比、分子数之比、物质的量之比、 体积之比、速率之比”等字样,均不能判断已达平衡
×100%
5、在2L的密闭容器中通入1mol氮气和 3mol氢气,3min后反应达到平衡状态, 测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍 (1)求v(H2)是多少? (2) 3min后NH3浓度为多少?
(3)氮气的平衡转化率是多少?
四、化学反应条件的控制
练习:天然气和液化石油气燃烧的主要化学 方程式依次为:CH4+2O2→CO2+2H2O, C3H8+5O2→3CO2+4H2O,现有一套以天 然气为燃料的灶具,今改用液化石油气,应 采用的正确措施是(B ) A、减少空气进入量,增大石油气进入量 B、增大空气进入量,减少石油气进入量 C、减少空气进入量,减少石油气进入量 D、增大空气进入量,增大石油气进入量
BC
课堂训练2
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(s)+4B(g) 2C(g)+D(g)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混合气体的平均分子量 D气体的总物质的量
ABCD
课堂练习
4. 3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中发生反应
:3A(g)+B(g)
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