化学反应的方向PPT课件(1)

①SO2的转化率
90%
②平衡时的O2浓度 0.005mol/L
③SO3的体积分数 85.7%
④混合气体的平均相对分子量 76.2
⑤平衡时混合气体的密度 8g/L
例题
1 mol X气体跟a molY气体在体积可变的密闭容
器中发生如下反应：X(g) ＋ a Y(g)
b Z(g)，
反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，
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
【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2
2NH3 已达平衡状态的是( AC )
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
下列说法正确的是( B C )
A. B 的转化率是20%
B. x= 4 C. A 的平衡浓度是 1.4mol·L-1 D. 平衡时气体压强是原来的 0.94倍
例 题 差量法
1体积SO2和3体积空气混合后在450℃以上通过 V2O5催化剂发生反应。若同温同压下测得反应前 后混合气体的密度比为0.9：1，则SO2的转化率为
A的物质的量是 ( C )
A.0.5mol B.0.8mol C.0.9mol D.1.2mol
化学平衡常数 —— K （P44 问题解决）
结论：生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方 的乘积之比为一常数
一、表达式
实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在某温 度下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度满 足下面关系：
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
A①④⑥
B ②③⑤
C①③④
D①②③④⑤⑥
化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三段式”
例： m A + n B
起始： a
b
pC + qD
0
0
转化： mx nx
px qx
平衡：a - mx b - nx px qx
V1 n1 V2 n2 1 M1 2 M2
b、如果保持V、T不变： 则气体的压强比等于气体物质的量之比，即 P1 n1
P2 n2
例题——常规计算
在一定温度下,容积为20L的容器中充入2molSO2和
1molO2发生反应： 2SO2 +O2
2SO3 ，达到平衡时，
容器内气体压强为开始时的70%。试求：
D、0.7molO2
★ 二、化学平衡的建立
在一固定容积的密闭容器里，加1molSO2和
1molO2，发生反应 2SO2+O2
2SO3
思考： 看书P44的图2-18和图2-19
（1）开始阶段有什么特征？
c(SO2) 、c(O2)大，c(SO3) =0， v(正) ＞0 ，v(逆)=0
（2）瞬间过后有什么特征？
化学反应原理的组成部分：
化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 化学反应进行的方向 ——能量判据和熵判据 化学反应的限度 ——化学平衡
化学平衡状态
化学平衡状态
一、化学平衡的研究对象
可逆反应：在同等条件下，同时进行着两个方向的 反应，即正反应和逆反应。
例N2+3H2
2NH3
1、如果V正＞V逆，则反应向正反应方向进行。
度，则：
（1）a、b应满足的关系 a=b+0.4
（2）a、b的取值范围
0.4mol/L≤a≤1.3mol/L 0mol/L≤b≤0.9mol/L
练习
一定条件下，在2SO2+O2≒2SO3的化学平衡体系中，各 物质的浓度分别是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，则
氧气在反应起始时的浓度可能是
★五、化学平衡状态的标志 （等、定）
(1)υ正 = υ逆 （本质特征）
① 同一种物质：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各 物质的计量数之比，但必须是不同方向的速 率。
(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变 （外部表现）：
① 各组成成分的质量、物质的量、物质的 量浓度均保持不变。
在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应
后混合气体密度3/4 ，试求a、b的关系。
2b-a=1
练习
在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为 8.5的N2和H2的混合气体，充入密闭容器中反应， 达到平衡后，混合气体的平均分子量为10.0， 则N2的转化率为____。
30%
练习
在一定条件下发生反应： 3A（g）+ 2B（g） xC（g）+2D（g），在 2L 的密 闭容器中，把 4molA 和 2molB 混合，2min后达到平衡时 生成 1.6molC,又测得反应速率 v(D)= 0.2mol·(L·min)-1，
2、如果V正＜V逆，则反应向逆反应方向进行。
3、如果V正=V逆，则反应达到平衡状态。 4、任何一个可逆反应都不会进行到底的，即 反应物和生成物共存。
例1：在一定条件下，向一固定容积的容器中投
入2molNO2进行反应：2NO2
2NO+O2，
一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能
是 （D ）
A、2molNO、0.75molO2 B、1molNO2、1.2molNO C、2molNO
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
④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化
②⑤⑧
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
状态的是（ A ）
(A) P、Q、R、S的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1 (C)反应容器内P、Q、R、S共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化
练习
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
练习
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 D ）
A. C的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB C. 单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等 D. 单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC
练习
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
⑵基本关系
①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度
化学平衡的相关计算
②转化率α
转 化 率(
)
转化浓 起始浓
度 度
100%
③气体的平均分子量
M m总 n总
M Vm
化学平衡的相关计算
④ 几点定律
a、如果保持P、T不变： 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，即
c(SO2) 、c(O2)逐渐变小，c(SO3) 逐渐增大, v(正)减小， v(逆)增大， v(正)> v(逆)
（3）一定时间段后有什么特征？
c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 均浓度不再变化，v(正)= v(逆) ≠0
三、化学平衡状态的定义 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 应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
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。
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温
A. 90％
B. 80％
B
C. 45％
D. 10％
例题——极端假设法
在一定条件下，可逆反应
A2(g) + B2(g)
2C(g) 达平衡时，各物质的平衡浓
度分别为c(A2) =0.5mol/L，c(B2) = 0.1mol/L，c(C) =
1.6mol/L 。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的起始浓
B、Y2为0.35mol/L
AB
D、Z2为0.4mol/L
练习
2H3F3(g)
3H2F2(g) , H2F2(g)
2HF(g)
平衡时，平均分子量为 42 ，则H3F3在平衡体系中
的体积分数为 A( )
A. 大于10％ C. 小于10％
B. 等于10％ D. 无法确定
例题——连续平衡
将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列
注 前提（适用范围）：可逆反应
意 内在本质：v(正)= v(逆) ≠0
三 外在标志：反应混合物中各组分
点
的浓度保持不变
判断依据
四、化学平衡状态的特征
逆 化学平衡的研究对象是可逆反应 动 动态平衡：V(正) ≠0；V(逆) ≠0 等 V(正)＝V(逆) ≠0 定 c(B)或n(B)等一定 变 条件改变→平衡改变
G 、定压条件下容器内混合气体的密度不再发生变化
练习
可逆反应2NO2 ≒2NO＋O2在密闭容器中反应，达到平衡状
态的标志是
（ A）
①单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO
③用NO2 、NO 、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的 比为2∶2∶1的状态
反应 NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，
则NH3的浓度为（ ）
D
A. 3.5mol/L
B. 4mol/L
C. 4.5mol/L
D. 5mol/L
练习
一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质 的量A,发生如下反应并建立平衡: A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) + 2D(g) 测得平衡时各物质的量浓度是: [A]=0.3mol/L, [B]=0.2mol/L, [C]= 0.05mol/L.最初向容器里加入
Hale Waihona Puke Baidu
（A）0.8~2mol/L (B) 0~2mol/L
(C) 0~0.8mol/L (D) 无法确定
B
练习
在密闭容器中进行如下反应：
X2（气）+Y2（气）
2Z2（气），已知X2、Y2、Z2的起始浓度
0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后,
各物质的浓度可能为
A、Z2为0.3 mol/L C、X2为0.2mol/L
2NH3，在一定温
度下，定容的容器中，达到平衡的标志是
A、容器内的压强不再发生变化
(ABCEG)
B、单位时间内，消耗多少H2，同时生成多少H2 C、氢气、氮气、氨气的量不再发生变化
D、反应停止，H2、N2、NH3的量不再发生变化 E、混合气体的平均分子量不再发生变化
F、容器内混合气体的密度不再发生变化
ACFG
C、单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB D、 A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2 E、单位时间内消耗nmolA2同时消耗nmolB2 F、单位时间内消耗nmol A2同时生成了nmolB2
G、单位时间打断nmol A—A共价键同时打断2nmol
A—B共价键。
练习
对于可逆反应：N2+3H2
（其中只有B气体有颜色） ( BCD )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.气体的平均分子量 D.气体的颜色
A(g)+3B(g)
2C(g)+D(g)? ACD
练习
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、A2、B2、AB的浓度不再变化 B、容器中的压强不再随时间变化
【例4】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
【例5】 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
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
其中c为各组分的平衡浓度，温度一定，K为定值。
化学平衡常数
二、意义
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时 该反应进行的程度（反应的限度）。
（1）K值越大，反应程度增大，转化率越高；反之则 转化率越低。