化学平衡状态
化学平衡状态_化学平衡常数
备课组高三化学主备人倩倩审核人杜红星K仅是的函数,与反响物或生成物的浓度无关。
4.意义5.注意化学平衡常数是指某一具体反响方程式的平衡常数。
(1)正、逆反响的平衡常数互为倒数。
(2)假设方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,平衡常数也会改变。
(3)反响物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做“1〞而不代入公式。
[考点分析]考点一化学平衡状态的判断1.能证明反响:H2〔g〕+I2〔g〕⇌2HI〔g〕已经到达平衡状态的是〔〕①c〔H2〕:c〔I2〕:c〔HI〕=1:1:2②单位时间生成nmolH2的同时消耗nmolI2③反响速率2v〔H2〕=2v〔I2〕=v〔HI〕④温度和体积一定时,容器压强不再变化⑤温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化⑥温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化.A.①③B.②⑥C.③⑥D.④⑤2.能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中反响:2SO2+O22SO3,已经到达平衡的标志是A.容器中SO2、O2、SO3共存B.容器中SO2和SO3的浓度一样C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2︰1︰2D.容器中压强不随时间的变化而改变考点二化学平衡相关计算3.反响A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进展,A的初始浓度为0.050mol/L。
温度T1和T2下A的浓度与时间关系如下图。
答复以下问题:〔1〕上述反响的温度T1 T2,平衡常数K(T1) K(T2)。
〔填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕〔2〕假设温度T2时,5min后反响到达平衡,A的转化率为70%,那么:①平衡时体系总的物质的量为。
②反响的平衡常数K= 。
③反响在0~5min区间的平均反响速率v(A)= 。
4.在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:物质X Y Z初始浓度〔mol·L-1〕0.1 0.2 0平衡浓度〔mol·L-1〕0.05 0.05 0.1以下说法错误的选项是〔〕A.反响到达平衡时,X的转化率为50%B.反响可表示为X+3Y2ZC.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.因该反响的热效应未知,升高温度,平衡常数可能增大,也可能减小【典型例题】1.一定条件下存在反响:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反响放热。
化学平衡-平衡状态的判断
(1)对于同一物质来说,当:
Ⅰ.V(正)=V(逆) 或 Ⅱ.V(消耗)=V(生成) 时,化学 反应达到平衡状态 (2)对于不同物质来说: 判断方法:反应速率方向相反,并且速率之比等于 化学计量数之比
【例1】 在一定温度下,可逆反应:
A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是(AC )
化学反应的限度
化学平衡状态的判断
商城高中
3、化学平衡状态的特征
(1)逆:可逆反应 (2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)
(3)等:正反应速率=逆反应速率≠0 (4)定:反应混合物中各组分的浓度或质量保持恒定 不变
(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建 立新的平衡。
三、化学平衡状态的判断 以xA(g)+yB(g) zC(g)为例,分析 化学反应达到平衡状态的标志:
•
解析 关于平衡状态的判断,一定要根 据实际反应分析选项,判断是否达到平衡 状态,只有在平衡状态下具备的性质才能 作为“标志”。本题中的反应是一个反应 前后气体物质的量不等的可逆反应。②在 反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是 平衡状态,也可能不是平衡状态。 • 答案 A
【例 4】 在一定温度下固定体积的容器中 , 下 列 叙 述 是 可 逆 反 应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s) 达 到 平 ①③④⑤⑥⑦ 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 ④混合气体的密度不再变化 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
• 答案 A
化学平衡状态 化学平衡的移动
化学平衡状态化学平衡的移动一、化学平衡状态1.可逆反应(1)概念:在□01相同条件下,既能向□02正反应方向进行,又能向□03逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。
(2)符号:可逆反应用“”符号,而不用“===”表示。
(3)特点:在□04相同条件下,正、逆反应□05同时进行,平衡时反应物的转化率□06小于100%。
2.化学平衡的建立(1)概念:在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率□07等于逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度或质量分数保持□08不变的状态,称为化学平衡状态。
(2)化学平衡的建立(3)化学平衡的特点二、化学平衡的移动1.化学平衡移动的过程2.化学平衡移动(1)化学平衡发生移动的根本原因:外界条件的改变造成了v正≠v逆,其具体情况如下:①v正□01>v逆,平衡向正反应方向移动。
②v正□02=v逆,平衡不移动。
③v正□03<v逆,平衡向逆反应方向移动。
(2)平衡移动原理——勒夏特列原理①内容:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够□04减弱这种改变的方向移动。
②具体应用若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。
(1)2H2O电解点燃2H2↑+O2↑为可逆反应。
(×)错因:相同条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应,才是可逆反应。
(2)恒温恒容下,反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)体系压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态。
(×)错因:该反应反应前后气体的总体积为定值,恒温、恒容时,无论反应是否达平衡,其压强均不变。
(3)达到化学平衡状态指的是反应停止了,不再反应了。
(×)错因:化学平衡是一种动态平衡,反应并没有停止。
(4)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若每消耗1 mol O2,同时生成2 mol SO2,则平衡正向移动。
化学平衡状态
化学平衡状态一 可逆反应:对绝大多数反应来说,同一条件下既能发生正反应,又能发生逆反应,这类反应属于可逆反应。
有以下两组反应:(1)2H 2+O 2=====点燃2H 2O ;2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑。
(2)NH 3+HCl===NH 4Cl ;NH 4Cl=====△NH 3↑+HCl ↑。
这两组反应互为逆反应吗?为什么?二 化学平衡状态1.化学平衡状态的建立 对一个可逆反应而言,若开始只有反应物,没有生成物,则v (正)最大,v (逆)为零;随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,v (正)减小,v (逆)增大,最终正逆反应速率相等,化学反应进行到最大程度,即达到化学平衡状态,此时,正逆反应都没有停止,当外界条件不变时,反应物和生成物的浓度不再变化(如图所示)。
2.化学平衡状态的概念 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各成分的浓度保持不变的状态。
3.化学平衡状态的特征 逆:研究对象必须是可逆反应; 动:化学平衡是动态平衡,即当反应达到平衡时,正反应和逆反应都仍在继续进行; 等:即v 正=v 逆; 定:反应混合物中,各组分的百分含量不再发生变化; 变:化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的,改变影响平衡的条件,平衡会发生移动,达到新的平衡。
三 判断可逆反应是否达到平衡状态的方法判断可逆反应已达到平衡状态的依据有哪些?直接判断:a.正逆反应速率相等;b.各物质浓度不变。
间接判断:百分含量、物质的量、压强、平均分子量、密度、颜色不随时间改变。
四 达标训练1.在密闭容器内进行下列反应:X 2(g)+Y 2(g)2Z(g),已知X 2、Y 2和Z 的起始浓度分别为0.1 mol·L -1、0.3 mol·L -1、0.2 mol·L -1。
当反应在一定条件下达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )A .Z 为0.3 mol·L -1B .Y 2为0.2 mol·L -1 C .X 2为0.2 mol·L -1 D .Z 为0.4 mol·L -1 2.下列对可逆反应的认识正确的是( )A .SO 2+Br 2+2H 2O===H 2SO 4+2HBr 与2HBr +H 2SO 4(浓)===Br 2+SO 2↑+2H 2O 互为可逆反应B .既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C .在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D .H 2+Cl 2=====光照2HCl 与2HCl=====电解H 2↑+Cl 2↑互为可逆反应2.一定条件下在密闭容器中能表示可逆反应2SO 2+O 22SO 3一定达到平衡状态的是( )①消耗2 mol SO 2的同时生成2 mol SO 3②SO 2、O 2与SO 3的物质的量之比为2∶1∶2③反应混合物中SO 3的浓度不再改变A .①②B .②③C .只有③D .只有①3.对可逆反应4NH 3(g)+5O 2(g)4NO(g)+6H 2O(g),下列叙述正确的是( ) A .达到化学平衡时,4v 正(O 2)=5v 逆(NO)B .若单位时间内生成x mol NO 的同时,消耗x mol NH 3,则反应达到平衡状态C .达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D .化学反应速率关系是:2v 正(NH 3)=3v 正(H 2O)4.可逆反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
化学平衡状态及化学平衡
等比平衡
化学平衡中的 图像问题
注意:解答图像题思路
讨论1:下列图象中,不能表示可逆反应 A2 (g) + 3B2 (g) v
v逆
v正
2AB3 (g) (正反应放热)平衡体系的是( D ) aA2 100atm 10atm 1atm T
A
AB3%
T
A2%
B
400℃ 500℃ 600℃ C P D
100℃ 200℃
t
讨论2:现有反应A2+B2
2AB;在温度和压强可变条件下,产物AB的生成情况如
图所示:a为500 ℃,b为300 ℃,从t3开始压缩容器,则下列叙述正确的是( A )
A. AB为气体,A2、B2中必有一种为非气体;正反应放热 B. A2、B2、AB均为气体;正反应吸热 C. AB为固体,A2、B2中必有一种为非气体;正反应放热
V正 = V逆
一定时 间
′ =V ′ V正 逆
①研究对象:是已经建立平衡状态的体系。 ②移动原因:化学平衡为动态平衡,外界条件的改变能引起速率的 相应 ③移动标志:各组成成分的百分含量发生了变化 变化。 ④移动方向: V正 > V逆 V正 = V逆 V正 < V逆 原平衡 向右移动 不移动 向左移动
化 学 平 衡 的 移 动
3、温度对化学平衡的影响: 规律:在其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热 方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动。 图解:
V ′ V吸 ′ V放 V ′ V放 ′ V吸
t
t
化 学 平 衡 的 移 动
4、催化剂: 说明:使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应的速率,因而
不能影响平衡状态,但能改变达平衡所需要的时间。 图解:
3、理解
化学平衡-可逆反应、化学平衡状态
可逆反应在一定条件下能达到平衡状态,此时正反应和逆反应速率相等, 反应物和生成物浓度不再发生变化。
03Байду номын сангаас
相互转化
可逆反应中的反应物和生成物可以相互转化,即某一物质在一定条件下
可以生成另一物质,反之亦然。
可逆反应的实例
01
02
03
酸碱中和反应
酸和碱的反应,如盐酸和 氢氧化钠的反应。
氧化还原反应
如铁与氧气的反应生成氧 化铁。
工业生产中的化学平衡
化学反应速率与反应条件
01
在工业生产中,为了实现化学反应的高效进行,需要控制反应
条件,如温度、压力、浓度等,以优化反应速率。
化学平衡的利用
02
通过利用化学平衡原理,可以设计出高效的化学工艺流程,提
高产物的产率和纯度。
化学平衡与分离技术
03
在工业生产中,化学平衡常用于指导分离和纯化过程,如蒸馏、
可逆反应的定义
01
可逆反应是指在同一条件下,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。
02
这类反应存在反应平衡状态,即 正反应和逆反应速率相等,反应 物和生成物浓度不再发生变化的 状态。
可逆反应的特点
01 02
可逆性
可逆反应在一定条件下能向两个方向进行,但因反应条件、物质状态、 浓度等因素的变化,可逆反应可能会发生不完全,导致某些中间产物或 最终产物的积累。
速率相等。
化学平衡是相对的、有条件的, 当外界条件改变时,平衡可能会
被打破,需要重新建立平衡。
化学平衡的意义
化学平衡是化学反应理论的重要组成部分,是研究化学反应机理、预测反应方向和 进程的重要依据。
化学平衡状态 平衡常数
(5)单位时间内生成p mol C,同时生成 m molA 平衡 (6)v(A) ﹕v(B) ﹕v(C) ﹕v(D) = m ﹕ n ﹕ p ﹕ q
不一定平衡
3.化学平衡常数
对于可逆的反应aA +bB cC + dD
在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常 数表达式: c (C) c d(D) c c d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定条件下,对于同一可逆反应,从不同 的状态开始反应,只要达到平衡时各组分百分 含量相同,形成的就是等效平衡
2、等效平衡规律:
(1)在恒温恒容条件下(T、V一定): ①对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只要反 应物(或生成物)的物质的量与原平衡完全相同(按 化学计量数换算成同一边的物质),则两平衡等效。 (又叫全等等效平衡)
例1、下列叙述中能否证明已达平衡状态
2HI(g) H2(g)+I2(g)
①单位时间内生成n molH2的同时生成n mol HI
(不能证明) ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
(V正=V逆 ,能证明)
③某一时刻百分组成HI% = I2%
(不能证明)
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
(反应前后气体体积相等,密度始终不变,不能 证明)
例2、在一个盛有催化剂的体积可变的密闭容器内,保持一定的
温度和压强不变,发生以下反应:N2 + 3H2 2NH3 。已知 加入 1mol N2 和 4mol H2 时,达到平衡状态生成 a mol NH3 。 在相同温度和压强下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同, 则填写下列空白: 起始状态(mol) 平衡时NH3物质的 编号 量(mol) N2 H2 NH3 已知 ① ② ③ 1 1.5 4 6 0 0 1 a
化学平衡状态判断方法大全
化学平衡状态判断方法大全化学平衡状态的推断是一个特别重要、也较有难度的学问点。
本文对化学平衡状态的推断(方法)进行了较为全面的归纳。
下面就来跟着我一起学习一下吧。
化学平衡状态推断(方法大全)一、推断化学平衡状态的标志1、什么是化学平衡状态化学平衡状态是指肯定条件下的可逆反应里,正反应速率=逆反应速率,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
2、平衡状态的推断方法:(1)直接判定:V正=V逆①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必需是不同方向的速率。
即必需是一个V正一个是V逆之比等于系数比才能推断是平衡状态。
例1、可逆反应:2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是( B )A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态例2、推断在可逆反应2HI(g) =H2(g)+I2(g)中能推断达平衡状态的有2molH-I键断裂就有1molH-H生成( 错误)(2)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且系数不等,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)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之:能变的量保持不变说明已达平衡。
普通化学第四章 化学平衡
以后在平衡组成的实际运算中多用标准平衡常数。
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2020/12/12
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4.2化学反应等温方程及其应用
rGmø(T) 与 K ø的关系
平衡时即有: rGmø(T) =-RT lnK ø
此式即为标准吉布斯自由能与平衡常数的关系式。由此式可 以看出:
- 得反应: N2O4(g) 2NO2 (g)
K
ø3=
(peq(NO2)/p
ø)2
•
(peq(N2O4)/p
ø)-1=
K
ø
1
/
K
ø
2
(3) 反应方程式乘以系数q,则新反应的平衡常数为原反 应平衡常数的q次方。即
K
ø
新
=
(K
ø原)q
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4.1化学平衡 状态
4、平衡常数的物理意义和应用
eE + f F gG + hH
在标准状态下,标准平衡常数 K ø可表示为: K ø= (ceq(G)/c ø)g • (ceq(H)/c ø)h • (ceq(E)/c ø)-e • (ceq(F)/c ø)-f
K ø= (ceq(B)/c ø)B
K ø= (peq(G)/p ø)g • (peq(H)/p ø)h • (peq(E)/p ø)-e • (peq(F)/p ø)-f
rSmø(298K) = BSmø(B)
= 245.35 + 2×186.80 -222.96 -2×198.59
= -1.19 J•mol-1•K-1
rGmø(600K)
化学平衡状态
化学平衡状态化学平衡状态是指在闭合系统中,各种化学反应达到动态平衡时所处的状态。
在化学平衡状态下,反应物与生成物的浓度、物质的分子数以及相对于反应速率都保持不变。
本文将介绍化学平衡的概念、平衡常数以及对平衡状态的影响因素。
一、化学平衡的概念在一个封闭的化学反应系统中,当正反应与逆反应同时进行,并且它们的速率相等时,就达到了化学平衡。
此时,反应物转化为生成物,生成物又反应生成反应物的速率相互平衡,物质的浓度和分子数不再发生明显的变化。
化学平衡状态可以通过化学方程式来表示。
例如,对于一般的反应物A与生成物B的化学反应,可以表示为:A ⇌ B其中,↔代表正反应与逆反应同时发生。
在达到化学平衡状态时,反应物A与生成物B的浓度不再发生变化。
二、平衡常数在化学平衡状态下,反应物与生成物的浓度之比是一个恒定值,称为平衡常数(Kc)。
平衡常数与反应物浓度的关系可以由化学方程式及反应速率决定。
考虑一般反应式:aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数Kc的表达式为:Kc = ([C]^c × [D]^d) / ([A]^a × [B]^b)其中[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B以及生成物C和D的浓度。
平衡常数的值与温度有关,不同的反应具有不同的平衡常数。
平衡常数越大,说明反应向生成物的方向偏移;平衡常数越小,说明反应向反应物的方向偏移。
三、影响化学平衡状态的因素1. 温度:温度是影响化学平衡状态的重要因素。
根据Le Chatelier原理,提高温度会使反应向右偏移,即正反应速率增加,逆反应速率减小。
降低温度则会使反应向左偏移。
2. 压力(对于气体反应):在气体反应中,增加压力会使反应向右偏移,减小压力则会使反应向左偏移。
这是因为增加压力会导致体积减小,使得浓度增大,而减小压力则会使反应体系体积增大,浓度减小。
3. 浓度:增加反应物浓度会使反应向右偏移,而增加生成物浓度会使反应向左偏移。
【人教版】高中化学讲义之:化学平衡
高中化学之:化学平衡一、化学平衡状态(一)研究对象:可逆反应 (二)建立:图像:(三)定义:指在一定条件下的可逆反应,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。
(四)特点——逆、等、动、定、变 1、逆:研究对象是可逆反应2、等:平衡时,同一物质的正逆反应速率相等即v 正=v 逆3、动:化学平衡是动态平衡,即达平衡时正逆反应仍在进行,只不过同一物质的v 正=v 逆4、定:在平衡体系的混合物中,各组分的含量(物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等)保持一定5、变:任何化学平衡状态均是暂时的,相对的,有条件的,与达平衡的过程无关(即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡,还可以从正逆两个方向开始达平衡)当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应的改变,直至在新的条件下建立新的平衡状态注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度,即该反应进行的限度。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率(五)判断达化学平衡的标志1、用速率判断:方法:先找出正、逆反应速率,再看物质:若同一物质,则正逆速率相等 若不同物质,则速率之比=系数之比2、用含量判断:(1)平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变(2)若反应中有颜色变化,颜色不变时可认为达平衡(3)绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变,说明已达平衡(4)有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应,混合气体的总质量不变,或混合气体的密度不变,都可以判断达平衡(5)对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应,混合气体的总物质的量不变,或混合气体的摩尔质量不变,或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数(一)定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K 表示(二)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),则)()()()(B c A c D c C c K nmq p ••=(三)说明:1、表达式的浓度必须是平衡时的浓度,系数决定幂次2、有固体或纯液体(H 2O )参与的反应,其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K 有单位,但一般不写5、K 表示某一具体反应的平衡常数,当反应方向改变或系数改变时,K 也相应发生改变6、对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即1=K K 正逆7、方程式扩大一定的倍数,K 就扩大相应的幂次;方程式缩小一定的倍数,K 就相应的开几次幂;方程式做加法,K 相应的做乘法;方程式做减法,K 相应的做除法。
化学平衡
针对下列两类反应填下表(填序号): I 类反应 II 类反应
2NO2
N2O4
H2+Br2(g)
2HBr
①③④⑤⑥⑦⑧ _______________
①⑥⑦ _________
①②④⑥⑦⑧ ______________
①⑥⑦ __________
最关键的是,原来变化的因素不再变化了,这样就可以判 断达到平衡状态。
用建立平衡的过程来提纯一些物质,也就是该可逆反应处在建 立平衡的过程中。抓住这两点,那么问题就好回答了。A,建立
平衡过程中一些物质的物质的量是要变化的;I2循环使用,就
像搬运工一样把 TaS2从高温区转移到低温区。 答案:C
1.(双选)碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量 碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s) + I2(g) T1 ) ΔH<0 (温度 T1<T2)。下列说法正确的是 ( WI2(g) T2 A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的 WI2 (g)会分解出 W 重新沉积到灯丝上 B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低 c(W)· 2) c(I C.该反应的平衡常数表达式是 K= c(WI ) 2
正、逆 反应速 率的关 系
压强
m+n≠p+q,总压一定(其他条件一定) m+n=p+q,总压一定(其他条件一定)
平衡 不一定
混合气 体的平 均相对 分子质 量(M) 温度 体系密 度 其他
若 m+n≠p+q,M一定时, 若m+n=p+q,M 一定时, 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系 温度一定 密度一定 体系的颜色不再变化
(一)可逆反应 在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反 应方向进行的反应。大多数反应都具有一定的可逆性。 中学只强调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、 SO2氧化、NO2(N2O4)平衡体系、HI及特别指出的可逆反 应存在。 (二)可逆反应的特点: 1.反应物的转化率<100%。
化学平衡状态的定义
一、化学平衡1、定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,各组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。
但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。
5.勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
二、化学平衡常数(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。
符号:K(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:1、表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度。
2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
选修四2.3.1化学平衡状态
目
CONTENCT
录
• 化学平衡状态的概述 • 化学平衡状态的建立 • 化学平衡状态的移动 • 化学平衡常数化学平衡状态的定义
化学平衡状态是指在一定条件下,可逆反应进行到正、逆反应速 率相等且各组分浓度不再改变的状态。
05
化学平衡状态的实践应用
工业生产中的化学平衡
化学平衡在工业生产中具有重要应用,如合成氨、硫酸、硝酸等。通过控制反应 条件,如温度、压力和浓度,可以促使化学反应向所需方向进行,提高产物的产 率和纯度。
在工业生产中,化学平衡的应用还包括优化反应条件,降低能耗和减少废弃物排 放。通过平衡理论的应用,可以提高生产效率和经济效益。
03
化学平衡状态的移动
浓度对化学平衡的影响
总结词
浓度是影响化学平衡状态的重要因素之一。
详细描述
当反应物或生成物的浓度发生变化时,化学平衡状态会被打破,平衡会向减弱 这种变化的方向移动。增加反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡会向正反 应方向移动;反之,平衡会向逆反应方向移动。
压力对化学平衡的影响
可逆反应
只有在可逆反应中才能达到平 衡状态,不可逆反应无法达到 平衡状态。
化学平衡状态的意义
指导工业生产
了解化学平衡状态有助于优化工业生产过程,提高 产率和资源利用率。
促进环境保护
通过研究化学平衡状态,可以减少有害物质的排放 ,促进环境保护。
推动学科发展
化学平衡状态是化学学科的重要概念之一,对深入 理解化学反应机理和推动学科发展具有重要意义。
04
化学平衡常数
化学平衡常数的定义
总结词
化学平衡常数是指在一定温度下,可逆反应达到平衡状态时,生 成物浓度的系数次幂与反应物浓度的系数次幂之比。
化学平衡状态
化学平衡的相关计算
②转化率α 转化率α
转化浓度 ( ×100% 转化率 α ) = 起始浓度
③气体的平均分子量
m总 M= n总
M = ρ ⋅Vm
化学平衡的相关计算
④ 几点定律 a、如果保持P、T不变: 、如果保持 、 不变 不变: 则气体的体积比等于物质的量之比, 则气体的体积比等于物质的量之比,即 则气体的密度比等于摩尔质量之比, 则气体的密度比等于摩尔质量之比,即
前提(适用范围):可逆反应 前提(适用范围) 可逆反应 内在本质:v(正)= v(逆) ≠0 正 内在本质 逆 外在标志: 外在标志:反应混合物中各组分 的浓度保持不变 判断依据
四、化学平衡状态的特征
逆 动 等 定 变
化学平衡的研究对象是可逆反应 动态平衡:V(正) ≠0;V(逆) ≠0 动态平衡:V(正 ≠0;V(逆 V(正 V(正)=V(逆) ≠0 V(逆 c(B)或n(B)等一定 c(B)或n(B)等一定 条件改变→ 条件改变→平衡改变
练习
在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再 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 表明反应: 发生变化时 表明反应 A(固)+3B(气) 固 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 气 气 气 已达平衡状态的是 其中只有B气体有颜色 气体有颜色) (其中只有 气体有颜色) ( BCD ) A.混合气体的压强 混合气体的压强 C.气体的平均分子量 气体的平均分子量 B.混合气体的密度 混合气体的密度 D.气体的颜色 气体的颜色
① 各组成成分的质量、物质的量、物质的 量浓度均保持不变。 ② 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。 ③ 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)、平均分子量、混合气体的密度(恒温、 恒压)均保持不变。 ④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
化学反应达到平衡状态的特征
化学反应达到平衡状态的特征
化学反应达到平衡状态时,会表现出以下特征:
1. 正反应速率和逆反应速率相等:在平衡状态下,正反应和逆反应的速率相等,意味着反应物和生成物的浓度不再随时间变化。
2. 各物质浓度保持不变:当反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度不再发生变化,它们之间的比例也保持不变。
3. 平衡常数不变:平衡常数是一个数值,它表示反应在平衡状态下各物质浓度之间的关系。
当反应达到平衡时,平衡常数保持不变。
4. 反应物和生成物的分压或浓度比例不变:在平衡状态下,反应物和生成物的分压或浓度比例保持不变。
这意味着反应物和生成物之间的化学平衡已经建立。
5. 颜色、温度、压力等物理性质保持不变:在平衡状态下,化学反应体系的颜色、温度、压力等物理性质也保持不变。
这些特征表明,化学反应在平衡状态下已经达到了一种动态平衡,即正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变,各种物理性质也保持稳定。
这种平衡状态是化学反应的一种重要特征,对于研究化学反应的性质和机理具有重要意义。
化学平衡状态的标志
化学平衡状态的标志一、化学平衡的标志化学平衡的标志是:①;②各组分的物质的量、质量、含量保持不变。
二、速度与平衡的关系1、,平衡向正反应方向移动。
2、,平衡不移动。
3、,平衡向逆反应方向移动。
三、化学平衡状态的特征逆:研究对象是可逆反应。
等:。
动:动态平衡。
定:达平衡后,各组分的浓度保持不变。
变:条件改变,平衡发生移动。
同:在外界条件一定时,相当量的反应物和生成物间,不论从正反应开始,还是从逆反应开始,达到的平衡状态是相同的。
四、化学平衡状态的判断方法1、达到化学平衡状态的本质标志化学平衡状态的本质标志是:正反应速率等于逆反应速率,但不等于零,是对同一反应物或同一生成物而言。
对某一反应物来说,正反应消耗掉反应物的速度等于逆反应生成该反应物的速度。
2、达到化学平衡状态的等价标志所谓“等价标志”是指可以间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。
(1)与等价的标志①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,如:。
②不同的物质:速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,如:。
③可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。
④化学键断裂情况=化学键生成情况。
对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
对不同物质而言,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。
如:对反应,当有3mol H—H键断裂,同时有键断裂,则该反应达到了化学平衡。
(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变①质量不再改变:各组成成分的质量不再改变,各反应物或生成物的总质量不再改变(不是指反应物的生成物的总质量不变),各组分的质量分数不再改变。
②物质的量不再改变:各组分的物质的量不再改变,各组分的物质的量分数不再改变,各反应物或生成物的总物质的量不再改变。
[反应前后气体的分子数不变的反应,如:除外]③对气体物质:若反应前后的物质都是气体,且化学计量数不等,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)保持不变。
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各组
分的 各气体的体积或体积分数
含量 总压强、总体积、总物质的量一定
平衡
平衡
平衡 不一定 平衡
二、化学平衡状态
新知讲 解
可能的情况举例
在单位时间内消耗了m molA,同时
生成m molA,即 V正= V逆
正、 在单位时间内消耗了n mol B,同时
逆反 生成p mol C
应速 率的
VA:VB : VC : VD=m:n:p:q,
关系 V正不一定等于V逆
在单位时间内生成了n molB,同时
消耗q mol D
是否已 达平衡
平衡
不一定 平衡 不一定 平衡
不一定 平衡
二、化学平衡状态
新知讲 解
压强
混合气 体的平 均相对 分子质
量
可能的情况举例 压强不再变化,当m+n ≠q+p时 压强不变化,当m+n =q+p时
Mr一定,当m+n ≠q+p时 Mr一定,当m+n =q+p时
是否已 达平衡
平衡 不一定 平衡
平衡
不一定 平衡
二、化学平衡状态
新知讲 解
可能的情况举例
是否已 达平衡
任何化学反应都伴随着能量变化, 温度 在其他条件不变的情况下,体系
温度一定时。
平衡
气体 密度
密度一定
不一定 平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色不变, 即有色物质的浓度不变
平衡
课堂 达 标
1.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
新知讲 解
一、化学平衡状态
1. 化学平衡状态的特征
(1)逆:可逆反应; (2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行) (3)等:正反应速率=逆反应速率 (4)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。 (5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。 (6)同:化学平衡的建立与途径无关,只要条件相同,某 一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始,最 终均可达到同一平衡状态。
直 接
速率等于其消耗速率)
②各组分的含量保持不变
二、化学平衡状态
新知讲 解
对于密闭容器中的反应mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g)
根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡。
可能的情况举例
是否已 达平衡
各物质的物质的量或各物质的物质的
混合 量分数一定,
物体 系中
各物质的质量或各物质的质量分数一 定
2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是(②⑧ )
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 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
新知讲 解
N2 + 3H2 1mol 3mol
0
0
0.9 2.7
0.6
1.8
2NH3 0 2mol 0.2 0.8
新知讲 解
一、化学平衡状态
2. 可逆反应达到化学平衡状态的标志
以xA(g)+yB(g) zC(g)为例,进行分析
化学反应达到平衡状态的标志:
①速率:v正 = v逆(即任何一种物质的生成