化学平衡状态
化学平衡状态及化学平衡
注意: ⑪改变浓度一般通过改变该物质的物质的量来实现,但是改变该物质的物 质的量不一定改变浓度。 ⑫对于离子反应,只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。 ⑬对于溶液之间的反应,加入另一种溶液时,要考虑稀释作用对反应速率 及化学平衡的影响。 ⑭对于一般的可逆反应(有两种反应物),增大一种反应物的浓度,会提 高另一种反应物的转化率,而本身的转化率降低。
⑤定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。
化 学 平 衡 的 移 动
1、浓度对化学平衡的影响:
规律:在其他条件不变时,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;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。
图解:
V
′ V正
′ V逆
V
′ V正
′ V逆 V ′ V逆 t ′ V正 t
化学平衡状态及化学平衡移动
一、化学平衡状态的概念与特征
1、定义: 化学平衡状态,就是在一定条件下
可逆反应里,当正反应 速率与逆反应速率相等 时,反应混合物中各组成成分的浓度(百分含量 保持)不变的状态。
强 调 四 点
条件:一定条件(温度、浓度与压强) 对象:可逆反应 本质:正反应速率=逆反应速率 现象:各组分百分含量(或质量)、浓度 (或体积分数)等保持不变
3、理解
注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②只有单个条件改变,才能应用(多个条件改变就要具体问题 具体分析) ③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电 离平衡等),未平衡状态不能用此来分析
平衡移动的结果是减弱改变,什么叫减弱?
例:一定条件下,反应4NH3(g)+5O2 (g) 4NO(g)+6H2O(g)在一容器中 达平衡状态,压强为P0,其它条件不 变,将容器体积缩小为原来的一半, 达平衡时压强为P1,则P0、P1、2P0 的关系为:________。 结论:
化学平衡状态的判断
化学平衡状态的判断化学平衡是指在反应物和生成物之间达到一种稳定状态的状态。
当反应物和生成物之间的速率相同时,化学反应即处于平衡状态。
虽然不是所有反应都可以达到平衡状态,但在某些情况下,平衡状态可以很容易地达到。
由于化学反应是一个动态的过程,因此能够达到平衡状态的反应是受一些条件限制的。
化学反应平衡的状态可以通过一些特定的判断条件来确定。
在本文中,我们将讨论这些判断条件。
1.浓度比根据浓度比的判断方法,当反应物和生成物的浓度比达到一定数值时,反应即达到平衡。
浓度比的计算方法为,将反应物的浓度除以生成物的浓度。
当浓度比接近常数值时,反应即可认为达到平衡。
2.平衡常数平衡常数是反应物和生成物之间达到平衡状态的量化指标。
在化学平衡状态下,平衡常数等于反应物和生成物的浓度比的乘积的比值。
如果一个反应物的浓度比和平衡常数相等,那么该反应物达到了平衡状态。
在某些情况下,仅需要测量反应物或生成物的浓度,就可以计算出平衡常数。
通过这样的计算,就可以判断化学反应是否达到平衡状态。
3.温度变化温度变化可以影响反应物和生成物的浓度比,从而影响化学反应的平衡状态。
当温度上升时,反应速率会增加,而当温度下降时,反应速率会减慢。
因此,温度的变化可以改变化学反应的平衡状态。
一些反应可以通过调整温度来实现平衡状态。
当反应物和生成物在低温下达到平衡时,增加温度可以使反应物的浓度比变得更大,从而改变反应物和生成物的浓度比,从而改变反应的方向。
相反,当反应物和生成物在高温下达到平衡时,减少温度可以使生成物的浓度比变得更大,同样可以改变反应的方向。
4.化学计量关系化学计量关系是指反应物和生成物之间的摩尔比。
当反应物的摩尔比与生成物的摩尔比相等时,反应即达到平衡状态。
在某些情况下,可以通过反应物和生成物的摩尔比来计算出反应的平衡常数。
5.化学势化学势是一种度量化学反应状态的指标。
当反应物和生成物的化学势相等时,化学反应即处于平衡状态。
化学势可以通过反应物和生成物的浓度、温度和其他因素计算得出。
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
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。
化学平衡状态
练2.在一定条件下,向一固定容积的容器中投入2mol NO2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. 2 mol NO、0.75 mol O2
B. 1 mol NO2、1.2 mol NO
C. 2 mol NO
D. 0.7 mol O2
是否 平衡
平衡
正、 逆反 应速 率关 系
在单位时间内消耗了mmolA的 同时生成了mmolA 在单位时间内消耗了nmolB的同 时消耗了pmolC 在单位时间内生成了nmolB的同 时消耗了qmolD(均指ひ逆 ) ひ(A) ׃ひ(B) ׃ひ(C) ׃ひ(D) = m ׃ n ׃p ׃q,ひ正不一定等于ひ逆
② 容器体积一定时,有色气体的 颜色不再变化;
如:I2
、Br2、
NO2
(3)看能否通过P总、n总、ρ、M的变化情况得出结论: ① 若反应往正方向或逆方向进行时P总 或 n总 或ρ或M会 发生改变的,则不变时说明达到平衡; ② 若反应往正方向或逆方向进行时P总 或 n总 或ρ或M总 是不变的,则不能判断是否达到平衡。
• (1)等——同一种物质ひ正(B)=ひ逆(B) • (2)反应混合物中反应物和生成物各组分的浓 度或其百分含量保持不变 • 注意陷阱: 非标志 • (1)同一反应中不同的物质的速率之比等于方 程式中各物质的计量数之比。(错) • (2)若反应前后总质量一直不变,则化学反应 达到平衡状态。 (错) 2NH3 • (3)密闭容器中的气体反应如N2+3H2 (错) ,若密度不变,则化学反应达到平衡状态。
这是为什么呢?
一、 可逆反应
1、定义 在同一条件下既可向正反应方向进 行又可向逆反应方向进行的反应。
化学平衡状态的判断标准
化学平衡状态的判断标准1、本质:V正= V逆2、现象:浓度保持不变mAg + nBg = pCg + qDg本质:v A耗= v A生v B耗= v B生v C耗= v C生v D耗= v D生v A耗﹕v B生= m﹕n ……现象:1、A、B、C、D的浓度不再改变2、A、B、C、D的分子数不再改变;3、A、B、C、D的百分含量不再改变;4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变5、体系温度不再改变6、若某物质有色,体系的颜色不再改变;引申:mAg + nBg = pCg + qDg + Q对m+n ≠p+q 的反应即反应前后气体分子数改变,还可从以下几个方面判断:1、体系的分子总数不再改变2、体系的平均分子量不再改变3、若为恒容体系,体系的压强不再改变4、若为恒压体系,体系的体积、密度不再改变注意:以上几条对m+n = p+q的反应不成立;以反应mAg+nB g pCg为例,达到平衡的标志为:A的消耗速率与A的生成速率A的消耗速率与C的速率之比等于B的生成速率与C的速率之比等于A的生成速率与B的速率之比等于例题: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As+3Bg 2Cg+Dg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.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应Ag+3Bg 2Cg+2Ds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a molA,同时生成3a molB③A、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⑦A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑦B.②⑤⑦C.①③④⑦D.②⑤⑥⑦元素推断:已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B <C<D<E<F;其中A、B、C是同一周期的非金属元素;化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构;AC2为非极性分子;B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高;E元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,1mol 配合物与足量的AgNO3溶液反应能立即生成3molAgCl;F原子的一种核素的质量数为65,中子数为 36;请根据以上情况,回答下列问题:答题时要用元素符号表示1B氢化物与HCl反应生成的含有B元素粒子的空间构型是.F元素原子的最外层电子数为个;2B3-离子分别与AC2、由B、C组成的气态化合物互为等电子体,则B、C组成的化合物化学式为;B3-离子还可以和一价阴离子互为等电子体,这阴离子电子式为 ,这种阴离子常用于检验日常生活中的一种金属阳离子,这金属阳离子符号为3A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为4E3+的核外电子排布式是,ECl3形成的六配位的配合物化学式为;5B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是6在F的+1价氧化物的晶胞结构如图,F为球“黑”“白”化学平衡状态的移动:Cs+H2Og COg+H2g 恒T、V增大C的用量,平衡会移动吗注意1、若固体以固体的形式参加反应,忽略表面积的影响,增加固体的用量对平衡无影响;注意2、稀水溶液中增加水的量,视为对别的物质的稀释;1、对FeCl3 + 3KSCN FeSCN3+3KCl1向平衡体系中加KClS,平衡会移动吗2向平衡体系中加水,平衡会移动吗若会,向什么方向移动2、试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用饱和食盐水收集Cl2可以抑制Cl2的溶解”引申:N2 + 3H2 2NH3 恒T、V起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件增加1mol 达平衡状态2平衡状态2与平衡状态1比较:H2的转化率N2的转化率注意3:在含两种或两种以上反应物的反应中,增大一种反应物的浓度,其他物质的转化率提高,而该物质的转化率通常降低;应用:在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用;引申:N2 + 3H2 2NH3 恒T、V起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件增加1mol 3mol 达平衡状态2平衡状态2与平衡状态1比较:H2的转化率N2的转化率注意4、在气态反应中若反应物的浓度均按比例改变,视为在原平衡基础上加压或减压;练习:1、向充有N2 、H2的反应器中加入氦气1若为恒温、恒容,通入氦气后平衡如何移动2若为恒温、恒压,通入氦气后平衡如何移动2、反应2NO2g N2O4g,达平衡后迅速压缩活塞,可观察到什么现象浓度如何变化若改为H2+I2 2HI 呢3、在一密闭容器中,反应:达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法正确的是:A、平衡向正反应方向移动了 B. 物质A 的转化率减小了C. 物质B的质量分数增加了D. a > b思考:2NO2N2O4恒T、V(1)充 2 mol NO2,NO2平衡转化率为a%再充2 mol NO2,平衡移动, 新平衡NO2的转化率为b% a%;2 充1 mol N2O4,N2O4平衡转化率为a%;再充1 mol N2O4,平衡移动新平衡N2O4的转化率为b% a%元素推断:短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,A与C可形成A2C2和A2C 两种化合物;B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA3化合生成离子化合物乙;D与A 位于同一主族;E与C形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨;F元素最高化合价与最低化合价的代数和为6;1E在元素周期表中的位置是;2由A、C、F三种元素按原子个数比1∶1∶1组成的化合物与BA3反应生成B的单质, 写出该反应的化学方式;3常温下,若甲、乙两溶液的pH均等于5,则由水电离出的()()c Hc H++甲乙= ;乙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是;4用图所示装置电解由D与F形成盐的饱和溶液时,若阴、阳极都用铁作电极,则阳极的电极反应式为,溶液中出现的现象是;等效平衡:在一定条件下,对同一可逆反应,只是起始时加入物质的情况不同,而达到平衡时,各组分的含量均对应相等,这样的化学平衡互称为等效平衡;1恒温、恒容条件下的等效平衡转化为与原状态相同的物质,各物质的n 对应相等;(2)恒温、恒压条件下的等效平衡转化为与原状态相同物质,各物质的n 对应成比例;3m+n=p+q △ng=0 的等效平衡恒温时,转化为与原状态相同物质,各物质的n 对应成比例,均与原状态达到的平衡等效;注意:此时各物质的百分含量对应相等,但浓度不一定等;练习1、在一个固定容积的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,到达平衡时,NH3的浓度是a mol/L;若维持温度和容器的体积不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后, NH3 的浓度仍为amol/L的是A、2mol NH3B、2molN2和6molH2C、0.5molN2 + 1.5molH2+ 1molNH3 D. 1molN2 + 3molH2+ 2molNH32、在恒容密闭容器中发生2SO2 g+ O2 g⇌2SO3g 起始时, SO2和O2的物质的量分别为20mol和10 mol,达平衡时, SO2的转化率为89%;若从SO3开始反应,相同条件下,欲使达平衡时各组分的浓度与前平衡完全相同,则起始时SO3的物质的量及平衡时SO3的转化率为A、10 mol 11%B、20 mol 11%C、20 mol 89%D、10 mol 89%3、在一个容积可变的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,到达平衡时,NH3的浓度是a mol/L;若维持温度和压强不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后, NH3 的浓度仍为a mol/L的是A、2mol NH3 B. 1molN2和6molH2B、0.5molN2 + 1.5molH2+ 2molNH3 D. 1molN2 + 2molH2+ 2molNH34、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应并达到平衡;在此过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法确定思考:某温度下,反应H2g+I2g 2HIg的平衡常数K=0.25,请判断H2、I2、HI的浓度分别是下列数值时,体系是否处于平衡状态,如不处于平衡状态,反应将向哪方向进行1.cH2=0.1mol/l, cI2=0.1mol/l,c HI=0.2mol/l2.cH2=0.16mol/l,cI2=0.16mol/l,cHI=0.08mol/l注意:利用K值可判断某状态是否处于平衡状态:如某温度下,可逆反应mAg + nBg pCg + qDg平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:Q=K ,V正=V逆,反应处于平衡状态Q<K ,V正>V逆,反应向正方向进行Q>K ,V正<V逆,反应向逆方向进行元素推断:A~H均为短周期元素,A~F在元素周期表中的相对位置如图所示,G与其它七种元素不在同一周期,H是短周期中原子半径最大的主族元素;由B、G组成的气态化合物甲水溶液呈碱性;请回答下列问题:1写出甲的电子式,实验室制取气体甲的化学方程式为 ;2B、C、G个数比为1:1:5形成的化合物的化学键类型为 ;A.离子键 B.极性键 C.非极性键3请用电子式表示AE2的形成过程 ;4用离子符号表示C、E、F、H四种离子的半径由大到小的顺序 ;5用一个离子方程式解释A比D非金属性强的原因 ;4.已知A、B、C、D和E五种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子,又知B、C和D是由两种元素的原子组成,且D分子中两种原子个数比为1∶1;请回答:1组成A分子的原子的核外电子排布图是;2B和C的分子式分别是和;C分子的空间构型为形,该分子属于分子填“极性”或“非极性”;3向D的稀溶液中加入少量氯化铁溶液现象是,该反应的化学方程式为;4若将 1 mol E在氧气中完全燃烧,只生成 1 mol CO2和 2 mol H2O,则E的分子式是;等效平衡练习题1.将3molA和1molB放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下:3Ag+Bg 2Cg+Dg,达到平衡后C的含量为w %,若维持温度和体积不变,按下列4种配比投料,平衡后C的含量仍为w %的是A. 6mol A + 2mol BB. 3molA+1molB+2molCC. 1mol B + 2mol C + 1mol DD. 2mol C + 1mol D2.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2,发生下列反应:2SO2g +O2g2SO3g达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是A . 保持温度和容器体积不变,充入1mol SO2gB . 保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3gC . 保持温度和容器内体积不变,充入1mol O2gD . 保持温度和容器内压强不变,充入1mol Arg3.恒压下,在-个可变容积的密闭容器中发生如下反应:2NH3g+CO2g CONH22s+H2Og若开始时放入2mol NH3和1mol CO2,达平衡后,生成amol H2 O;若开始时放入x mol NH3、2 mol CO2和1 mol H2Og,达平衡后,H2O的物质的量是3a mol,则x为A.1mol B. 2mol C .3mol D. 4mol4.相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:2X g+Y g3W g+2Z g起始时四个容器所装X、Y的量分别为:甲X:2mol,Y:1mol 乙X:1mol,Y:1mol丙X:2mol,Y:2mol 丁X:1mol,Y:2mol在相同温度下,建立平衡时,X或Y的转化率大小关系为A. X的转化率为:甲<丙<乙<丁B. X的转化率为:甲<乙<丙<丁C. Y的转化率为:甲>丙>乙>丁D. Y的转化率为:丁>乙>丙>甲5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2Ag+Bg3Cg,若反应开始时充入2mol A和2mol B,达平衡后A的体积分数为a%;其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是A. 2mol CB. 2mol A 1mol B和1mol He不参加反应C. 1mol B和1mol CD. 2mol A 3mol B和3mol C6.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2Ag+Bg2Cg达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol;保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是A. 均减半B. 均加倍C. 均增加1molD. 均减少1mol7.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A g+3B g2C g达到平衡时,测得平衡时的物质的量之比为A︰B︰C=2︰2︰1;保持温度不变,再以2︰2︰1的体积比充入A、B和C,则A 平衡向正方向移动B 平衡不移动C C的百分含量增大D C的百分含量可能减小8. 已知2SO2 g + O2 g 2SO3 g;ΔH = -197 kJ/mol向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:甲 2 mol SO2和1 mol O2;乙1 mol SO2和0.5 mol O2;丙2 mol SO3 ;恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是A.容器内压强P:P甲=P丙> 2P乙B.SO3的质量m:m甲=m丙> 2m乙C.cSO2与cO2之比k:k甲=k丙> k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙> 2Q乙9.在一恒定的容器中充入2 mol A和1mol B 发生反应:2A g+Bg xCg 达到平衡后, C的体积分数为W%,若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol 充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x的值为A. 只能为2B. 只能为3C. 可能是2,也可能是3D. 无法确定10.在恒温、恒容的条件下,有反应2Ag+2Bg Cg+3Dg,现分别从两条途径建立平衡:1A、B的起始浓度均为2mol/L;2C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L; 1、2两途径最终达到平衡时,下列叙述正确的是A. 体系内混合气体的百分组成相同B. 体系内混合气体的百分组成不同C.体系内混合气体的平均分子量不同D. 1途径混合气体密度为2 途径混合气体密度为1/211.密闭容器中,保持一定温度,进行如下反应:N2g+3H2g2NH3g;已知加入1mol N2和3mol H2,在恒压条件下,达到平衡时生成amol NH3见下表中编号1的一行;在恒容条件下,达到平衡时生成b mol NH3见下表中编号4的一行;若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变,请填空:容 6 2.25 b x 、y 、z 取值必须满足一般条件一个只含x 、z,另一个只含y 、z :; ;a 与b 的关系是:a b 填>、<、=12. 在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通如图所示;容器中发生以下反应:N 2+3H 22NH 3放热,若达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积;据此回答下列问题:1保持上述反应温度不变,设a 、b 、c 分别代表初始加入的N 2、H 2和NH 3的体积,如果反应达到平衡时,各物质的百分含量和体积与上述平衡时完全相同,那么:①若a=1,c=2,则b= ;在此情况下,反应起始时将向_______方向进行;②若需规定起始反应向逆方向进行,则C 的范围是 ;2在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是_____________理由是 ;13.现有起始时容积相同的甲、乙两个密闭容器,如右图所示;1在甲容器中加入2mol 三氧化硫,乙容器中加入2mol 二氧化硫和1mol 氧气,如甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,在相同的温度下500∶反应均达平衡;则两容器内压强甲______乙,填大于、小于或等于;容器内混合气体的密度甲______乙;2若在两个容器中,甲中加入2mol 三氧化硫,乙中加入4mol 三氧化硫,起始时两容器内的温度和压强均相同,反应过程中,温度保持一定;反应达平衡后三氧化硫的分解率甲_______乙,理由是____________________________________,若达平衡后,甲容器内三氧化硫的物质的量为a mol,则乙容器中三氧化硫的物质的量________2amol;填,大于、小于或等于14.已知在t∶、pkPa 时,往容积可变的密闭容器中,充入2mol A 和1mol B,此时容器的容积为VL;保持恒温恒压,发生反应:2Ag +Bg2Cg ;达到平衡时,平衡混合气体中C 的体积分数为0.4;试回答下列有关问题: 2体积N 2 6体积H 2 大气1维持容器的温度和压强不变,起始时往上述容器中充入4mol C,则反应达到平衡时,平衡混合气体中C的体积分数为,容器的容积为;2若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为t∶,使4mol A和2mol B反应;达到平衡时,平衡混合气体中C的体积分数仍为0.4,则该密闭容器容积为;3若控制温度为t∶,另选一容积为VL的固定不变的密闭容器,往其中充入一定量的A和B,使反应达到平衡时,平衡混合气体中的C的体积分数仍为0.4;则充入的A和B的物质的量应满足的关系是:anB<nA<bnB,其中a=,b=;X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大, W 是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料;用化学用语回答下列问题:1L的元素符号为;M在元素周期表中的位置为 ;2Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是 ;3Y的最高价氧化物的电子式为 ;原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是 ;4Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为 ;5R与Y同周期,R的单质分子R2中有3个共价键,R与L能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 ;。
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%。
化学人教版(2019)必修第二册6.2.3化学平衡状态(共33张ppt)
任 务 02
2.1 化学平衡的建立
高温高压
N2 + 3H2 催化剂 2NH3
反应刚开始时:
速
率 v
v正
v逆
0
反应过程中:
v正 = v逆
化学平衡状态
t1
时间t
反应物浓度—最—大——,正反应速率—最—大—— , 反应物浓度—逐—渐—减——小—,正反应速率—逐—渐—减——小,
生成物浓度为—0——,逆反应速率为—0—。 生成物浓度—逐—渐—增——大—,逆反应速率—逐—渐—增— 大
2.建立个性与共性、对立与统一的科学辩证观。
教学引入:高炉炼铁尾气之谜
教学引入:高炉炼铁尾气之谜
增加炼铁高炉的高度,不能改变高
炉尾气中CO的比例,原因是:
C+CO2
2CO是一个可逆反应,不
能完全进行,存在一定的反应限度。在
高炉中Fe2O3与CO的反应也不能全部转 化为Fe和CO2。
任 务 01
×100%
课堂检测
2.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:
高温高压
N2 + 3H2 催化剂 2NH3
673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。
下列叙述中正确的是( B )
A.c点处正反应速率和逆反应速率相等 B.a点的正反应速率比b点的大 C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同 D.在t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
课堂检测
3.一定条件下,对于可逆反应
N2 + 3H2
高温高压 催化剂
2NH3
,表示正、逆
反应速率可以用N2或H2或NH3来表示:下列能表示反应达到化学平衡状态
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。
化学平衡状态
化学平衡状态化学平衡状态是指在反应物和生成物之间达到一定的平衡比例时所处的状态。
在化学反应中,反应物会转化为生成物,产生正向反应;同时,生成物也会转化回反应物,产生逆向反应。
当正向反应和逆向反应达到一个动态平衡时,系统处于化学平衡状态。
化学平衡状态的特点1. 没有净反应,正反应和逆反应达到相同的速率。
在达到化学平衡后,正反应和逆反应不会停止,而是以相同的速率进行,使得反应物和生成物浓度保持不变。
2. 可逆反应,在存在化学平衡的条件下,正向反应和逆向反应均可发生。
正向反应和逆向反应相互依赖,互相制约,使得系统可以在化学平衡状态下相对稳定地存在。
3. 定态浓度,化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持稳定。
虽然正反应和逆反应不断进行,但是它们达到的浓度比例在化学平衡状态下保持不变。
4. 温度和压力的影响,化学平衡状态与温度和压力有关。
改变温度或压力可以影响到平衡浓度和平衡常数,进而改变平衡状态。
平衡常数与化学平衡状态平衡常数是描述反应物和生成物在化学平衡状态下浓度比例的一个数值。
对于一个可逆反应,其平衡常数Kc定义为生成物的浓度乘积除以反应物的浓度乘积的比值。
平衡常数可以用来描述反应的倾向性和平衡位置。
对于一般的可逆反应:aA + bB ↔ cC + dD平衡常数表达式为:Kc = [C]^c * [D]^d / [A]^a * [B]^b在平衡常数表达式中,方括号表示物质的浓度,上标表示化学式中的系数。
根据平衡常数的数值大小,可以判断反应是向正向反应还是逆向反应偏移的:1. Kc > 1,正向反应占优势,生成物浓度高于反应物浓度。
2. Kc = 1,正向反应和逆向反应占优势,反应物和生成物浓度相等。
3. Kc < 1,逆向反应占优势,反应物浓度高于生成物浓度。
改变平衡状态的方法化学平衡状态可以通过改变反应物或生成物的浓度、温度、压力等因素来调节和改变。
以下是常见的改变平衡状态的方法:1. 通过改变浓度:增加或减少反应物或生成物的浓度,可以改变平衡浓度比例,进而改变平衡状态。
《化学平衡状态》课件
总结词
详细描述
反应速率受温度、浓度、压力和催化剂等 因素影响。
温度越高,反应速率越快;浓度越高,反 应速率越快;压力越大,反应速率越快; 适当使用催化剂可以加快反应速率。
化学反应的方向
总结词
反应方向决定了化学平衡的移 动方向。
详细描述
根据勒夏特列原理,如果改变 影响平衡的条件,平衡就会向 着减弱这种改变的方向移动。
在制药工业中,化学平衡状态对于药物的合成和分离过程至关重要,通过调节平衡 条件可以获得高纯度的药物。
环境保护中的应用
化学平衡状态在环境保护中也有着重 要的应用,例如在大气污染控制中, 通过化学反应原理来降低大气中的污 染物浓度。
在土壤污染修复中,通过调节土壤中 的化学平衡来降低重金属等有害物质 的活性,从而减少对生态环境的危害 。
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。
推动科学研究
化学平衡状态是化学反应动力学和 热力学研究的重要内容,有助于深 入了解化学反应的本质和规律。
02
化学平衡状态的建立
化学反应的速率
总结词
详细描述
反应速率是化学平衡状态建立的关键因素 。
化学反应速率决定了反应进行的快慢,对 于可逆反应,正逆反应速率相等是平衡状 态的特征之一。
《化学平衡状态》ppt课件
目录
• 化学平衡状态的定义 • 化学平衡状态的建立 • 化学平衡状态的移动 • 化学平衡状态的应用 • 化学平衡状态的实验验证
01
化学平衡状态的定义
什么是化学平衡状态
01
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 率相等且不再改变的状态。
02
化学平衡状态及化学平衡常数(范文)
化学平衡状态及化学平衡常数(范文)一、引言化学平衡是化学领域中一个极其重要的概念,它描述了在一定条件下,化学反应达到的一种动态平衡状态。
在这种状态下,正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度保持恒定。
化学平衡常数则是衡量这种平衡状态的一个重要参数,它反映了反应物和生成物在平衡状态下的浓度关系。
本文将详细探讨化学平衡状态的特征、影响因素以及化学平衡常数的定义、计算方法和应用。
二、化学平衡状态1. 化学平衡的定义化学平衡是指在一定条件下,可逆反应的正反应和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。
需要注意的是,化学平衡是一种动态平衡,虽然宏观上反应物和生成物的浓度保持不变,但微观上正反应和逆反应仍在进行。
2. 化学平衡的特征(1)动态平衡:在化学平衡状态下,正反应和逆反应的速率相等,反应并未停止,只是宏观上表现出浓度的恒定。
(2)可逆性:化学平衡只存在于可逆反应中,不可逆反应不会达到平衡状态。
(3)浓度恒定:在平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变。
(4)平衡常数:每个特定的化学反应在给定条件下都有一个特定的平衡常数,该常数不随浓度变化而变化。
(5)温度依赖性:化学平衡常数随温度的变化而变化,但与反应物和生成物的初始浓度无关。
3. 化学平衡的建立化学平衡的建立过程可以通过以下步骤描述:(1)初始阶段:反应开始时,反应物的浓度较高,生成物的浓度较低,正反应速率大于逆反应速率。
(2)中间阶段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,生成物的浓度逐渐升高,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大。
(3)平衡阶段:当正反应和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,反应物和生成物的浓度不再变化。
4. 影响化学平衡的因素(1)浓度:根据勒夏特列原理(Le Chatelier's Principle),当系统的浓度发生变化时,平衡会向减弱这种变化的方向移动。
例如,增加反应物的浓度会使平衡向生成物方向移动。
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。
判断化学平衡状态的标志
判断化学平衡状态的标记---小析之宇文皓月创作一、判断化学平衡状态的标记1、什么是化学平衡状态化学平衡状态是指一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坚持不变的状态。
2、平衡状态的判断方法: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分歧的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是分歧方向的速率。
即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才干判断是平衡状态。
例1、可逆反应:2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标记是( 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暗示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态例2、判断在反应2HI(g) H2(g)+I2(g)中能判断达平衡状态的有2molH-I 键断裂就有1molH-H生成(错误)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度坚持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数坚持不变。
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)坚持不变。
④反应物的转化率、产品的产率坚持不变。
总之:能变的量坚持不变说明已达平衡。
二、具体方法注意事项:在研究化学平衡时注意各物质的状态,和左右两边气体系数和是否相等。
在做题时注意用公式推出结论,在进行讨论,在此要注意哪些是可变量,哪些是不变量。
一、密度ρ密度=质量/体积①可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,密度坚持不变能否判断是平衡状态(否)原因:在反应中质量不变,体积不变,密度是个恒定量,不随时间的变更而变更。
②可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),在压强固定的密闭容器中,密度坚持不变能否判断是平衡状态(能)原因:该反应左右两边气体系数不等,说明随着反应的进行体积是变更的,而气体总质量坚持不变,所以密度是个变更量,现在不变说明已经达到平衡。
化学平衡状态
我们把这个常数K称作该反应的化学平衡常数, 我们把这个常数K称作该反应的化学平衡常数,简称 平衡常数. 平衡常数.
2.化学平衡常数K的意义: .化学平衡常数 的意义 的意义: 平衡常数K 平衡常数K的大小能说明反应进行的程度 也叫反应的限度) (也叫反应的限度). 值越大,表示反应进行得越完全; K值越大,表示反应进行得越完全; 值越小,表示反应进行得越不完全. K值越小,表示反应进行得越不完全.
2.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的建立: 化学平衡状态的建立: 如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器, 如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器, 其反应情况如下: 其反应情况如下: 反应开始时: (1)反应开始时: v(正 很大,v(逆 v(正)很大,v(逆)为 . 反应进行时: (2)反应进行时: 反应物减少,v(正 反应物减少,v(正)逐渐变 . 生成物由无到有逐渐增多,v(逆 开 生成物由无到有逐渐增多,v(逆)从 始逐渐 . 反应达到平衡时: (3)反应达到平衡时: v(正 v(逆 v(正) v(逆),反应混合物各组分的 浓度不再发生变化. 浓度不再发生变化.
4HI(g)
练习与实践
6.将1.00 mol S02和1.00 mol 02通入 L的密闭容器中 的密闭容器中, K时 1.00 L的密闭容器中,1 000 K时,反 应达到平衡,测得S0 应达到平衡,测得S03的物质的量浓度为 molL 0.925 mol L一1 .计算该温度下反应
催化剂 2SO3 2SO2+O2 △
三,化学平衡状态 1.可逆反应: 可逆反应:
(1)定义:在同一反应条件下,既能向正反应方向 )定义:在同一反应条件下, 又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应. 又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应. (2)几个可逆反应实例: 几个可逆反应实例:
化学平衡
。 增大
不变 。
④通入O2,反应体系的颜色 先变深,后变浅 ,NO的物质的量 。 先减少,后增多 ⑤通入N2 ,体系压强 ,平衡 。 不移动 增大
判断平衡移动的一般思路: ①反应的特点:物态、吸热或放热、体积如何变化 ②条件改变是否能引起V正≠V逆 ③运用勒夏特列原理进行判断
2. 在一个密闭容器中发生下列反应: N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)
练习: 1、在密闭容器中的可逆反应: CO(g)+ NO2(g) CO2(g)+ NO(g)+ Q( Q > 0 )。达到 平衡后,只改变下列的一个条件,填写有关的空白: 减小 ①增大容器的体积,平衡 不移动 (NO )将 ,c , 反应混合物的颜色 变浅 。
2
②升高温度,平衡 逆向移动 ,体系的压强 ③加入催化剂,平衡 不移动 2的物质的量 ,NO
三 影响化学平衡的条件
以mA+ nB
V正>V逆
开始不平衡
xC + yD为例,反应前投入一定量的A、B
一定时间
一定时间 V正=V逆 条件改变 V正≠V逆 正向移动 平衡1 不平衡 平衡2
V正=V逆
建立平衡
破坏旧平衡
建立新平衡
1.平衡移动定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏,
新化学平衡的建立过程,称为化学平衡的移动。
(2)浓度~时间图 例题3:对于 N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 来说,右图是建立化学平衡的过程,能正 确反映此过程的图象是(图中横坐标表示 c c 时间,纵坐标表示浓度)( C ) V
6 6
N2
4 2 0 4
NH3 H2
2
H2 NH3
N2
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一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行如下反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)。当下列 物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是②④。 ①混合气体的总物质的量 ②B 的物质的量浓度 ③容器内气体的压强 ④混合气体的密度 归纳总结 1.化学平衡状态的判断依据 (1)正反应速率与逆反应速率相等,v 正=v 逆。 ①对同一物质,该物质的生成速率等于它的消耗速率; ②对不同物质,速率之比等于方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率。 (2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。 2.化学平衡状态的判断方法 (1)对于纯气体反应,如 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g): ①若 m+n≠p+q,恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不 变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态; ②若 m+n=p+q,不管是否达到平衡状态,气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不
化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即: (1)逆:研究的对象是可逆反应。 (2)等:化学平衡的条件是 v 正和 v 逆相等。 (3)动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。 (4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值。 (5)变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
③若 b=c+d,则 n 气、p 总不变不能判断是否达到平衡状态, M 气、ρ不变能说明已达到平 衡。 (3)对于有色物质参加的反应,体系的颜色保持不变,说明已达到平衡状态。 (4)对于隔热反应,体系温度保持不变,说明已达到平衡状态。
2.可逆反应:2NO2 2NO+O2 在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( ) ①单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2 ②单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO ③用 NO2、NO、O2 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混合气体的压强不再改变的状态
的是①②⑤⑥⑦。
①二氧化硫的催化氧化 ②氮气和氢气的化合 ③水的电解 ④可燃物的燃烧 ⑤氨气溶
于水 ⑥氯气溶于水
⑦二氧化硫和水的反应 ⑧三氧化硫和水的反应 ⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜
2.在一定条件下,把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应。根据 要求填表:
N2+3H2 2NH3
变,从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度均保持不变( M r=m/n,ρ=m/V),因此 这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。 (2)对于有固体或液体物质参与的反应,如 aA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g): ①气体质量不变⇒达到平衡; ②若 b≠c+d,则 n 气、 M 气、p 总、ρ不变均说明已达到平衡;
,c(I2)
,
而 c(HI)
,从而化学反应速率 v 正
,而 v 逆
。(以上均填“增大”、
“减小”或“不变”)
(3)当反应进行到 v 正与 v 逆
时,此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时,
反应混合物的总物质的量为
mol。此时放出的热量 Q
(填“=”、“>”或
“<”)c kJ。
答案 (1)1 mol·L-1 2 mol·L-1 0 v 正 v 逆
反应物浓度 v 正 生成物浓度 v 逆
c(N2)最大
开始时
最大
0
0
c(H2)最大
进行中
c(N2)减小 c(H2)减小
减小
平衡时
c(N2)不变 c(H2)不变
不变
3.请用速率—时间(v-t)图像表示出以上过程:
增大 不变பைடு நூலகம்
增大 不变
。 归纳总结 1.化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反 应的物质的质量或浓度保持恒定的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。 2.化学平衡的特征
第三节 化学平衡
第 1 课时 化学平衡状态
[学习目标定位] 1.通过溶解和结晶过程的分析,了解化学反应的可逆性。2.通过化学平衡 状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
一 化学平衡状态的建立与特征
1.根据化学反应进行的程度,可分为可逆反应和不可逆反应。判断下列反应,属于可逆反应
V
V
(2)减小 减小 增大 减小 增大 (3)相等 3 <
解析 (1)根据 c=n即可求出各自的浓度。 V
(3)该反应为等体积反应,反应前后物质的量不变,所以混合物总物质的量仍为 3 mol。因为
该反应为可逆反应,不可能进行完全,所以放出的热量小于 c kJ。
二 化学平衡状态的判断依据与方法
1.可逆反应达到化学平衡状态时的特征之一是 v 正=v 逆≠0。 在一定温度下,可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是②③④。 ①单位时间内生成 n mol A,同时生成 3n mol B ②生成 C 的速率与 C 分解的速率相等 ③3v 正(A)=v 逆(B) ④单位时间内生成 n mol A,同时生成 2n mol C 2.可逆反应达到化学平衡状态时的另一特征是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。
1.在 200 ℃时,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入到体积为 V L 的密闭容器中,发生反应: I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol-1
(1)反应刚开始时,由于 c(H2)=
,c(I2)=
,而 c(HI)=
,
所以化学反应速率
最大,而
最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2)
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦
B.②③⑤⑦
C.①③④⑤
D.全部
答案 A 解析 依据 v 正=v 逆≠0 判断:①单位时间内生成 n mol O2 的同时必消耗 2n mol NO2,①能 说明反应已达平衡;②描述均是正方向,无法判断;③无论反应是否达平衡,均有此关系;
④NO2 为红棕色的气体,颜色不变能说明反应体系中 NO2 浓度一定,已达到平衡;⑤因ρ= m,反应前后,m、V 均不变,ρ也不变,不能说明反应达到平衡;这是一个不等体反应, V ⑥⑦均能说明反应已达平衡状态。