可逆反应及化学平衡状态的建立
平衡反应和可逆反应
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平衡反应和可逆反应
化学平衡是指反应前后化学式两边的量的总和不变。
1.等效平衡
同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。
2.规律与判断
(1)一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。
如反应2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡
(A)起始时加入:2molSO2 + 1molO2
(B)起始时加入:2molSO3
注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化学计量数比相同。
(2)一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。
如反应2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡
(C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2
(D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2
(3)对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。
如反应H2+I2(气)2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡
(E)起始时加入:1molH2+2molI2
(F)起始时加入:2molH2+4molI2。
高中化学_可逆反应与化学平衡
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高中化学_可逆反应与化学平衡高中化学:可逆反应与化学平衡在高中化学的学习中,可逆反应与化学平衡是极为重要的概念,它们贯穿于化学学科的诸多领域,对于理解化学反应的本质和规律具有关键意义。
我们先来了解一下什么是可逆反应。
可逆反应,简单来说,就是在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
比如说,氮气和氢气合成氨的反应:N₂+ 3H₂⇌2NH₃,在一定的条件下,氮气和氢气可以合成氨,而氨在相同条件下也能分解为氮气和氢气。
那么,为什么会存在可逆反应呢?这主要是因为大多数化学反应都不是“一刀切”的,不是一旦开始就只能朝着一个方向走到尽头。
很多化学反应的反应物并不能完全转化为生成物,在反应进行到一定程度时,生成物也会反向转化为反应物,从而形成了可逆的过程。
接下来,咱们重点说一说化学平衡。
当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,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态我们就称之为化学平衡状态。
为了更好地理解化学平衡,我们可以想象一个场景。
假设在一个封闭的容器中进行一个可逆反应,开始时,反应物的浓度较大,正反应速率较快,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减少,生成物的浓度逐渐增加,逆反应速率逐渐增大。
当正反应速率和逆反应速率相等时,就达到了化学平衡。
化学平衡具有一些重要的特征。
首先,化学平衡是一种动态平衡。
虽然从表面上看,各物质的浓度不再改变,但实际上正反应和逆反应仍在进行,只是速率相等而已。
其次,化学平衡的建立与反应途径无关。
无论从反应物开始,还是从生成物开始,只要条件相同,最终都能达到相同的平衡状态。
再者,化学平衡会受到多种因素的影响,比如温度、浓度、压强等。
就拿温度来说,如果一个可逆反应是放热反应,升高温度会使平衡向吸热的方向移动;反之,如果是吸热反应,升高温度则会使平衡向吸热反应的方向移动。
浓度的变化也会影响平衡,如果增加反应物的浓度,平衡会向正反应方向移动,以消耗增加的反应物;减少生成物的浓度,平衡同样会向正反应方向移动。
可逆反应与化学平衡
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可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡作为一个高频考点,多数同学认为稍有难度,其实要解决这个问题,也不难小编在这里整理了相关知识,快来学习学习吧!可逆反应与化学平衡状态考点汇总1.化学平衡研究的对象——可逆反应(1)在相同条件下,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,称为可逆反应。
在可逆反应中使用。
可逆反应必须是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,对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。
(2)特点:三同一小①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
2.化学平衡状态一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
(1)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
3.化学平衡状态的特征4.化学平衡状态的判断(1)动态标志:v正= v逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变;③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
(3)综合分析举例mA(g)+nB(g)===pC(g) +qD(g)状态混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A,同时生成 m mol A,即v正=v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时生成p mol C不一定平衡vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n mol B,同时消耗了q mol D不一定平衡压强m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)平衡m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均Mr一定,当m+n≠p+q时平衡相对分子质量(Mr)Mr一定,当m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,在其他条件不变的情况下,体系温度一定平衡密度密度一定不一定平衡颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时共存。
2020年高考化学一轮复习高考热点课 (44)
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①单位时间内消耗了 m mol A,同时也生成了 m mol A
_平__衡__
②单位时间内消耗了 n mol 正、逆反应
B,同时也消耗了 p mol C 速率之间
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= 的关系
m∶n∶p∶q
_平__衡__ 不___一__定__平__衡_
④单位时间内生成了 n mol B,同时也消耗了 q mol D
考点二 化学平衡的移动 1.化学平衡移动的过程
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v 正>v 逆:平衡向__正__反__应__方__向__移动。 (2)v 正=v 逆:反应达到平衡状态,_不__发__生__平衡移动。 (3)v 正<v 逆:平衡向__逆__反__应__方__向__移动。
3.影响化学平衡的因素 若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响 如下:
(4)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时 v 放减 小,v 吸增大。( )
(5)对于反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0, 降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度 大。( )
(6)化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大。 ()
(7)对于 2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系,压缩体积, 增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅。( )
解析:A 项数据表明,题中 0.2 mol·L-1 的 SO3 完全 转化成了 SO2 和 O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能 的;B 项可能;C 项数据表明 SO2、SO3 的浓度都在原浓 度基础上减少了 0.05 mol·L-1,这也是不可能的;D 项数 据表明 SO2 完全转化成了 SO3,即平衡时,c(SO2)=0, c(O2)=0,这也是不可能的。
化学平衡状态的建立
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饱和溶液中溶质的溶解 过程完全停止了吗?
没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开 蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗 糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。
即:溶解速率 = 结晶速率
达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡
那么,可逆反应的 情况又怎样呢?
即:溶解速率 = 结晶速率
达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡
⑧对于同物质而言,断裂化学键的数目与生成化学的 数目相等。
例1.下列方法中可以证明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) 已经达到平衡状态的是_________________ ⑴、单位时间内生成了2molC的同时也生成了1molA ⑵、一个B — B键的断裂的同时有一个C — C键的生成 ⑶、反应速率ひ(B2)=ひ(C2)=1/2ひ(D2) ⑷、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1
(6)气体的总物质的量不再变化
例 对于体积固定的密闭容器中进行的可逆反应:
A(固)+2B(气) C(气)+D(气)
在恒温下,当下列物理量不再变化时,表明上 述可逆反应已达到平衡状态的是( 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)气体的总的物质的量
思考:若上述可逆反应中,A的聚集状态是气态, 则能说明 该可逆反应达到平衡状态的是 ( ACD )?
1、化学平衡状态的本质标志:
①同一物质的V正=V逆(单位时间内生成与消耗某反
应物(生成物)的量相等) ②各成分的百分含量(物质的量浓度或体积分数) 保持不变
2、化学平衡状态的特征
(1)逆:只有可逆反应才能建立化学平衡 (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。
化学平衡-可逆反应、化学平衡状态
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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。
化学平衡和可逆反应的关系
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平衡状态下的反应物和生成物的浓 度不再发生变化
化学平衡的建立需要一定时间和条 件,可以通过改变反应条件来影响 平衡状态
PART THREE
可逆反应是指在同一条件下,正反应和逆反应同时进行的化学反应。 可逆反应通常不会进行到底,即反应物不会完全转化为生成物。
可逆反应在一定条件下可以达到平衡状态,此时正反应和逆反应的速率相等。
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化学平衡是相对的、有条件的,当 外界条件变化时,平衡会发生移动。
化学平衡是建立在动态平衡基础上 的,是一个相对静止的状态。
动态平衡:化学平衡是动态平衡, 反应中的正逆反应速率相等且不为 零。
可逆反应:化学平衡是针对可逆反 应而言的,正逆反应同时进行,并 且正逆反应速率相等。
汇报人:XX
可逆反应的特点是具有反应速率,并且反应速率相等。
可逆反应在一定条 件下可以发生,但 反应方向可以相反
可逆反应的反应 物和生成物都是 可逆的
可逆反应的反应 速率可以相等, 也可以不等
可逆反应的反应 条件可以相同, 也可以不同
反应物和生成物共 存
正反应和逆反应同 时进行
反应RT FOUR
定义:可逆反应 在一定条件下达 到平衡状态,正 逆反应速率相等, 反应物和生成物 的浓度不再发生
变化。
特点:可逆反应 达到平衡状态后, 反应混合物中各 组分的浓度保持 不变,反应速率
等于零。
影响因素:温 度、压力、浓 度、催化剂等。
意义:可逆反应 达到平衡状态是 化学反应的一个 重要特征,是化 学平衡体系的一 个重要组成部分。
在农业领域,化学平衡和可逆反应可以 用来研究植物生长和发育过程中的化学 反应机制,以及如何通过调节化学平衡 来提高作物的产量和品质。
1.可逆反应与平衡状态
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一.可逆反应1.初三我们都做过如下实验:老师还要求大家把最后一朵变成红花的花烘干,会发现红花又恢复成紫花,因此我们知道CO2可以与H2O反应生成碳酸H2CO3,而碳酸H2CO3也可以分解成CO2和H2O,两个方向都可进行,这是我们对“可逆反应”最初的认识。
2.生活中一瓶可乐打开的时候会有“噗”的声音,这是因为碳酸饮料中碳酸不断分解,产生气体储存在瓶内,打开瓶盖时气体逸出产生的声音,同时会看到液体表面有小气泡,也是这个原因。
在开瓶盖之前的封闭体系中,一直存在着CO2和H2O与碳酸之间的相互转化。
假若我们将一瓶可乐长时间敞口放置,其中的气体会越来越少,直到喝起来没有气泡感,因此,要想研究可逆反应,封闭体系是不可缺少的前提。
为什么不封闭就会失去可逆反应的特征,同学们可以在学完后续知识后加以解决。
3.在封闭体系中,可逆反应是不能进行到100%的,即可逆反应都是有限度的。
在一定条件下,某可逆反应进行到正、逆反应速率相等,各组分浓度保持不变的状态即为化学平衡状态。
【学以致用】1.在平衡体系2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后,则18O() A.只存在于O2中B.只存在于NO2中C.只存在于O2和NO2中D.存在于NO、O2、NO2中解析:选D反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是可逆反应,在18O2投入后,在正、逆反应进行的过程中,18O存在于NO、O2、NO2中。
2.下列反应不属于可逆反应的是()A.SO2溶于水生成H2SO3和H2SO3分解B.H2跟I2化合生成HI和HI分解C.SO2跟O2化合生成SO3和SO3分解D.电解水生成H2与O2和H2与O2转化成水解析:选D A项,SO 2+H2O H2SO3,B项,H2+I2HI,C项,SO2+O2SO3,上述三个反应,都属于可逆反应;电解水生成H2与O2和H2与O2生成水的反应条件不同,不属于可逆反应。
3.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5mol·L -1和2.0mol·L-1,达平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是()A.c(Z)=1.5mol·L-1B.c(Z)=2.4mol·L-1C.c(W)=1.6mol·L-1D.c(W)=2.0mol·L-1解析:选D可逆反应中,反应物不可能完全转化。
考点精讲:可逆反应与化学平衡状态
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可逆反应与化学平衡状态【考点精讲】一、可逆反应1概念:在一定条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2表示:用“”表示,如:Cl2H2O HCl-HClO3特点:①二同:a相同条件下;b正逆反应同时进行,反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
二、化学平衡状态1概念: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,反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
2化学平衡的建立3特征①逆:化学平衡状态只对可逆反应而言。
②等:正反应速率等于逆反应速率。
③定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持不变。
④动:化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,正逆反应都仍在继续进行。
⑤变:化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。
当影响化学平衡的外界条件改变,化学平衡就会发生移动。
【典例精析】例题1在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为·L-1、·L-1、·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()为·L-1为·L-1为·L-1为·L-1思路导航:可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g(g)起始浓度(mol·L-1)改变浓度(mol·L-1)终态浓度(mol·L-1)0假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g(g)起始浓度(mol·L-1)改变浓度(mol·L-1)终态浓度(mol·L-1)0平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,),Y2∈(,),Z∈(0,)。
答案:A例题2一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为·L-1、·L-1、·L-1,则下列判断正确的是()∶c2=3∶1B平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3、Y的转化率不相等的取值范围为0mol·L-1<c1<·L-1思路导航:平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应,Z生成表示正反应且v Y(生成)∶v Z(生成)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0mol·L-1<c1<·L-1。
可逆反应与化学平衡状态
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v(正) v(逆) 0 t1
N2+3H2
催化剂 高温高压
时间(t)
2NH3
二、化学平衡状态 1、定义
在一定条件下的可逆反应中,当正反应速 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。 前提(适用范围):可逆反应
内在本质:v(正)= v(逆) ≠0
催化剂
电解
2.向含有 2 mol 的 SO2 的容器中通入过量氧气发生 2SO2+O2 2SO3,充分 加热 反应后生成 SO3 的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同), SO2 的物质的量______0 mol,转化率________100%。
<
>
<
知识梳理·题型构建
练:判断下列说法是否正确: (1)根据反应式2P +5Cl2 2PCl5 可知,如果2 mol 的 P 和5 mol 的 Cl2 混 合,必然生成2 mol 的PCl5 。
(因为可逆反应就不可能完全反应。)
(2)任何可逆反应在一定温度下,不论参加反应的物质浓度如何不同, 反应达到平衡时,各物质的平衡浓度相同。( ) 各物质的浓度不随时间而变不等于各物质的浓度相等
- -1
(
AD
)
哈伯之歌
是哈伯 发明了催化剂 得以利用空气中无穷的氮: 他用铁屑固定氮气, 使成吨的氨和化肥从德国工厂源源涌出
N2 +
高温、高压 3H2 催化剂
2NH 3
【联想· 质疑】 该反应转化程度如何?
在一固定容积的密闭容器里,加1molN2和 3mol H2 (合适催化剂),能发生什么反应? N2 + 3 H2
第一册第2章第2节第1课时化学平衡状态
![第一册第2章第2节第1课时化学平衡状态](https://img.taocdn.com/s3/m/384e2324591b6bd97f192279168884868762b883.png)
第二节化学平衡第1课时化学平衡状态[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。
2.证据推理与模型认知:熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。
一、化学平衡状态1.可逆反应(1)概念:在相同条件下,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。
(2)特征2.化学平衡状态的建立2NH3在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:N2+3H2高温、高压催化剂如图1所示,N2与H2随着反应的进行,其浓度逐渐减小,v正逐渐减小,而c(NH3)逐渐增大,v逆逐渐增大,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
如图2所示,随着NH3的分解,其浓度逐渐减小,v逆逐渐减小,而c(N2)、c(H2)逐渐增大,v正逐渐增大,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径无关。
3.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。
4.化学平衡状态的特征(1)H2与O2点燃可以生成水,电解水又可以生成H2与O2,所以两个反应是可逆反应()(2)合成氨反应中,如果N2过量,则可以使H2完全消耗()(3)对于可逆反应,若加入反应物,则反应先向正反应方向进行,停止后再向逆反应方向进行()(4)只有可逆反应才存在平衡状态()(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()(6)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应的速率都为0()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×1.(2020·成都高二月考)可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在下列物质中的()A.多余的氧气中B.生成的三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中答案D解析18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
化学平衡(一)——可逆反应、化学平衡状态总论
![化学平衡(一)——可逆反应、化学平衡状态总论](https://img.taocdn.com/s3/m/edb3da3ae009581b6ad9ebc0.png)
【例1】 在一定温度下,可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是
( AC )
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
【例2】 下列说法中可以充分说明反 应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在
4、化学平衡状态的特征
(1)动:动态平衡(正逆反应仍在进行) (2)等∶V正=V逆等:正反应 速率=逆反应速率
(3)定:体系中所有反应物和生成物的质量 (或混合物各组分的浓度)保持 不变,各组 分的含量一定。
(4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新 的条件下建立新的平衡。
重要题型: 判断可逆反应达到平衡状态?
第三节
化学平衡 ( (一)
一、可逆反应与不可逆反应
▲ 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, 叫做可逆反应.
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
注意:可逆反应总是不能进行到底,得 到的总是反应物与生成物的混合物
二、化学平衡状态
(一)化学平衡状态 1、溶解平衡状态属于化学平衡状态的一种 2、化学平衡构成条件∶ (1)、反应物和生成产物均处于同一反应体
C. 1molCO2、1molH2O
D. 1molCO2 1molH2 1molH2O
【例6】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入 一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反
应:2SO2+O2
2SO3 当此反应进行到一定
程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在
该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初
可逆反应与化学平衡建立
![可逆反应与化学平衡建立](https://img.taocdn.com/s3/m/b055f2ed240c844769eaee6a.png)
可逆反应与化学平衡建立1.可逆反应(1)定义在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。
②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)建立(3)平衡特点3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志:v正=v逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
如a A+b B c C+d D,v正(A)v逆(B)=ab时,反应达到平衡状态。
(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。
(1)二次电池的充、放电为可逆反应(×)(2)在化学平衡建立过程中,v正一定大于v逆(×)(3)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态(×)(4)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3(×)1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)+O2(g)催化剂2SO3(g)ΔH=-Q kJ·mol△-1 (Q>0),充分反应后生成SO的物质的量______(填“<”“>”或“=”,下同)2 mol,SO23的物质的量______0 mol,转化率______100%,反应放出的热量________ Q kJ。
化学平衡状态
![化学平衡状态](https://img.taocdn.com/s3/m/f3515508763231126edb119a.png)
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:
化学平衡的建立
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【思考与交流】
• 在容积为1L的密闭容器里,加入催化剂,并加入
2molSO2和1mol O2(g),发生可逆反应
2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)
• 随着反应进行,该反应的正、逆反应速率将会如
何变化?
• 如果一开始加入的是SO3(g)呢?
化学平衡的建立
从反应物开始
从生成物开始
二、化学平衡状态
3、可逆反应达到平衡的标志:
• 判断依据 • 等—— ひ正=ひ逆 ≠ 0 • 定——反应中各组分质量或浓度保持不变
例题:能够说明 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3反应在在刚
性、密闭容器中已达到平衡状态的是 :
• ①容器内N2、H2、NH3三者共存 • ②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 • ③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 • ④t min内,生成1mol NH3同时消耗0.5mol N2 • ⑤t min内,生成1mol N2同时消耗3mol H2 • ⑥ 某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键
▪ 若发生变化,则可以作为平衡标志
变式:能够说明明 I2 + H2 ⇌ 2HI反应在刚性、
密闭容器中已达到平衡状态的是 :
• ① 某时间内断裂1molH-H键的同时,断裂2molI-H 键
• ②容器内质量不随时间的变化而变化 • ③容器内压强不随时间的变化而变化 • ④容器内密度不再发生变化 • ⑤容器内的平均摩尔质量不再发生变化
【练习】
3、在一定温度下,体积不变的密闭容器中:
2NO2 ⇌ N2O4反应达平衡的标志是( A )D E
• A、混合气体颜色不随时间的变化
• B、数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
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1、右图表示在容积为2L的密闭容器中进行某一可逆反应:
示化学反应速率随时间的变化图像,则图中的阴影部分 υ (正 ) υ(逆 )
(t)
B、Y的物质的量浓度的减少
C、Z的物质的量的增加
D、Y的物质的量的减少 拓展:若用Z的物质的量浓度变化表示呢? 应当为“Z的物质的量浓度的增加”
2015年4月25日
22 22
能力展现
解答思路分析
2SO3(g),
2、在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) C(O2)= 0.1mol· L-1
某时刻各成分物质的量浓度分别为:C(SO2) = 0.2mol· L-1 C(SO3)= 0.2mol· L-1 ,当反应达到平 衡时,下列数据可能正确的是
A、C(SO2) = 0.4mol· L-1 属于极大值
的NH3,则说明反应达到了平衡状态
2015年4月25日 19 19
达标练习
4、对反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)来说,如果在一个 1L的密闭容器中,起始只通入2molSO2 和1molO2
而不通入SO3气体。反应一段时间,各成分的物质
的量浓度可能正确的是
A、c(SO2) = 0mol· L-1
一个人的失败在于心的失败,如果你 的心自认失败,你将会永远失败了! 某些阶段的失败,只是暂时的,只要 你有一颗坚强的心,你一定会摆脱失 败直到成功!
2015年4月25日
1
当今社会,人们都崇尚“绿色化学”,所谓
“绿色化学”就是将反应物完全转化为生成 物,实现零排放,那么,实际生产中,能够 实现零排放吗?怎样才能最大限度的将反应 物转化为生成物呢?
1、认识可逆反应与互逆反应,会判断某反 应是否属于可逆反应,掌握可逆反应的 特征 2、理解可逆反应的正、逆反应速率 3、初步了解化学平衡的建立过程 4、理解化学平衡的状态特征,并会判断可 逆反应的化学平衡
2015年4月25日 5
化学反应的方向
对于任何一个化学反应来说,都存在
着方向性。
并且一般规定为: 向右进行的方向为“正反应方向”
(3)充入更多的H2(若体积不变): υ(正) 增大 、υ(逆) 不变 。 (4)增大容器的体积,υ(正) 减小 、υ(逆) 减小 。 (5)容积不变,通入氖气,容器内的压强增大: υ(正) 不变 、υ(逆) 不变 。
2015年4月25日 21 21
能力展现
X(g)+2Y(g) 的面积表示 A、X的物质的量浓度的减少 2Z(g),在用Y的物质的量浓度改变表
2015年4月25日 18 18
达标练习
3、对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 说,下列叙述中不正确的是 4NO(g)+ห้องสมุดไป่ตู้6H2O(g)来
A、达到平衡时,氧气的反应速率:υ(正)=υ(逆) B、达到平衡前,氨气的反应速率υ(正)等于NO的反应 速率υ(正) C、达到平衡前,氨气的反应速率:υ(正)>υ(逆) D、若单位时间内,生成x mol的NO的同时,消耗x mol
特别强调
1
各物质的浓度都不再变化 (4)试写出该反应的化学方程式: X + 3Y
2015年4月25日
X、Y的浓度逐渐减小,Z的浓度逐渐增大 程式时,必须用可逆号 从t1时刻往后,各物质的浓度变化情况: 连接,否则不正确! 2Z
17 17
达标练习
1、通入2molSO2 和1mol 18O2 控制条件生成 SO3气体,反 应一段时间后,18O可能从在于 A、只存在于SO3和O2中 B、只存在O2中 C、只存在于SO2和SO3中 D、可存在于SO2、SO3和O2中 2、对于某可逆反应来说,加入催化剂后,说法正确的是 A、只加快正反应速率 B、加快正反应速率,减缓逆反应速率 C、只加快逆反应速率 D、同等程度的加快正、逆反应速率
可逆反应的化学平衡状态的建立
对反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)来说,如果起始只通 入2molSO2 和1molO2而不通入SO3气体。请分析此时,该 反应的正、逆反应速率随着反应进行的变化情况,并在 下列坐标系中画出正、逆反应速率的变化图像。 υ(正)的变化情况: 由最大逐渐减小到某数值 、 υ(逆)的变化情况: 由0逐渐增大到某数值 。
1、对于可逆反应3H2+N2 2NH3 来说,有人认为: 如果条件相同,向容器中通入H2和N2可以生成NH3 , 反之,若通入NH3 也可生成N2和H2 。你怎样看待?
正确,可逆反应可以双向进行 ,即“具有双向性 ” 2、已知, 3H2+N2 2NH3是一个可逆反应,有同学说, 如果向某容器中加入3molH2和1molN2 使之在一定 条件下发生反应,永远不可能得到2molNH3。 你怎样看待? 可逆反应不可能进行到底,即不可能完全转化, 或者说“可逆反应具有不彻底性”
(υ) υ(正) υ(正)
=
υ(逆) (填相对大小关系)
达到化学平衡状态
υ(逆)
2015年4月25日
(t1)
(t)
12 12
(υ)
思 考
υ(正)
υ(正)
=
υ(逆) (填相对大小关系)
达到化学平衡
υ(逆)
(t1) (t)
(1)t1时刻,该反应是否停止了? 反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等而已
(2)t1时刻,各成分的物质的量、物质的量浓度是否还会变化? 由于正、逆反应速率相等,故各成分的物质的量、浓度都不变 (3)t1时刻,各成分的含量是否还会变化? 由于正、逆反应速率相等,故各成分的物质的量、物质的量 浓度都不变故各成分的含量也不会再变。
2015年4月25日 9
点击练习
如果把3molH2和 1molN2 完全转化为2molNH3放出 QKJ热量,有人说:如果在相同的条件下,向某 密闭容器中通入3molH2和 1molN2 ,控制反应条 件使之反应生成NH3时放出的热量永远小于QKJ。 你怎样看待? 可逆反应不可能进行到底,故加入的3molH2和 1molN2不可能完全反应而生成2mol的NH3 ,因而不 可能放出QKJ的热量
向左进行的反应为“逆反应方向”
2015年4月25日
6
“互逆反应”与“可逆反应”
互逆反应:
向两个相反方向进行的两个化学反应称为“互 逆反应”,例如:
2H2 + O2
点燃
2H2O
2H2O
高温
2H2↑+ O2↑
“互逆反应”能称为“可逆反应” 吗? 可逆反应: 在相同条件下,既能向正反应方向 进行又能向逆反应方向进行的反应,称为 “可逆反应”
解答本类题目一定要紧扣平衡状态的基本特征:动、 等、定,的别是“等、定”一定要切实理解其含义。
2015年4月25日 16
合作探究
(n/mol) 右图是某温度时,在容积为1L的 1.0 容器中X、Y、Z三种物质的物质 X 0.9 Y 0.7 的量随时间的变化曲线,根据图 通过图像可以看出,该 0.2 Z 中的曲线变化情况可知: 0 t (t) 反应可以达到化学平衡 (1)反应物是 X、Y 、生成物是 Z 。 可逆反应达到了化学平衡状态。 (2状态,故该反应应当属 )t1点表示的意义是: (3于可逆反应,故书写方 )t1时刻之前各物质的浓度变化情况:
总结体验
(1)是不是所有的化学反应都可建立化学平衡状态? 不是,只有可逆反应进行到一定程度才可建立 化学平衡状态 (2)有人说可逆反应的化学平衡状态具有下列基本特征 “动、等、定”,你是怎样理解的? 动 反应并没有停止,仍在进行着,是一种动态平衡
等 正逆反应速率相等,即υ(正) = υ(逆) 定
由正、逆反应速率相等,故各成分的物质的量、 浓度、各成分的含量保持恒定,不再变化。
下面,我们就开始解决这一问题,从本节开
始,我们研究可逆反应的化学平衡与化学反 应的限度
2015年4月25日 2
可逆反应与化学平衡
新泰一中 崔晓旭
2015年4月25日
3
3
课程标准要求
(内容标准)
能描述化学平衡的建立过程
(活动探究标准)
设计实验:证明某化学反应的可逆性
2015年4月25日 4
学习目标
15 15
2015年4月25日
学案九达标练习1
点击练习
在恒温、恒容条件下,可逆反应X(g)+ 3Y(g) 2Z(g) ,下列能说明该反应达到平衡的是 A、Z的生成速率与Z的分解速率相等 B、单位时间内生成a molX,同时生成3a molY C、X、Y、Z的浓度不再发生变化 D、X、Y、Z的分子数之比为1:3:2
2015年4月25日 7
思考
认识可逆反应
讨论
判断某反应是否是可逆反应的关键点 也就是说,如何判断某反应是可逆反应?
关键:看是否是在相同条件下互逆
例如刚才所说的氢气、氧气与水的反应关系,
不是在相同条件下,故不能称为“可逆反应”
可逆反应的连接符号用可逆号:
2015年4月25日 8
可逆反应的两大基本特征
2015年4月25日 13 13
化学平衡状态的定义
(υ) υ(正) υ(正)
=
υ(逆) (填相对大小关系)
达到化学平衡
υ(逆) (t1) (t)
当该可逆反应进行到t1时刻时,反应达到了的化学平 衡状态,那么,什么是化学平衡状态呢?定义: 在一定条件下,当可逆反应进行到某时刻,当其正、 逆反应速率相等时,各成分的含量不再变化,反应达 到了的化学平衡状态。 14 2015年4月25日 14
B、c(O2) = 0.5mol· L-1
C、c(SO2) = 0.25mol· L-1
D、c(SO3) = 2mol· L-1
2015年4月25日 20
达标练习