化学平衡状态及标志

注意：在应用“等”进行平衡状态的判断时， 一定要先判断是不是正、逆两个方向上的量 指同一物质时，数值直接相等 指不同物质时，数值之比等于计量数之比（或者 转化为同一物质后再比较）
正逆相等则平衡
练一练
在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容
器中反应 2SO2 ＋ O2
2SO3 △ H＜ 0
达到化学平衡状态时的标志是 ( BD )
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
4、下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温恒容下已
达平衡状态的是（ AF ）
(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) 反应容器内总物质的量不随时间而变化 (D) 混合气体的压强 （E）气体的平均分子量 （F）各组分的质量分数不再改变 （G）混合气体的密度
0.01molH2O(g),CO＋H2O
CO2＋H2
开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0
随着反应的进行，
c(CO) 、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小， c(CO2) 、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大
进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速 率和逆反应速率相等，则各物质的浓度将不__变__
④混合气体的总物质的量不再变化
⑤混合气体的密度不再变化
⑥混合气体的颜色不再变化
⑦混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
注意：在应用“定”进行平衡状态的判断时，
某一物理量是否可作为平衡已到达的标志， 取决于该物理量在反应过程中是否发生变 化。即：反应前后能变化的量保持不变则 达平衡。
也断键反应
（A）③④⑤⑥
（B） ②③④⑥
（C）①③④⑤
（D） ①③④⑥
思 考与练 习
在固定体积的的密闭容器中发生反应：
2NO2
2NO + O2
该反应达到平衡的标志是：
（1）混合气体的颜色不再改变
（）
（2）混合气体的平均相对分子质量不变 （ ）
（3）混合气体的密度不变 （ ）
（4）混合气体的压强不变 （ ）
2.定：由各组分（任意一种物质）的浓度一定 （不再变化），物质的量、质量一定，也可推出
间接标志：
1、各组分（任一物质）的百分含量保持不变 2、反应物的平衡转化率保持不变 3、对反应前后气体分子数不等的反应，气体总物 质的量、总压强、总体积不再变化 4、对反应中各物质不全是气体的反应，平均相对 分子质量、气体密度不再变化 5、反应中若有有色物质，颜色不再变化
A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B SO2的生成速率等于SO3的生成速率
C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍
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
另外：物质的生成与消耗的量，化学键 的断裂与形成也必须是不同方向的
（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、分子数、 体积（气体）、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有气体，且总体积不 等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒 容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、 恒压）均保持不变。
或生成物浓度的度的增加 决定于生成物浓度 或生成物浓度的减少
NH3＋H2O
NH3·H2O
可逆反应的特点:
⑴同一条件下正逆反应同时进行 ⑵可逆反应通常不能进行到底,反应物的转 化率不能达到100%,反应体系中得到的总 是反应物与生成物的混合物。
思考：
20℃时，将一块质量为40 g 的 NaCl晶体投入到100 g 水中，充分搅 拌，至固体不再溶解为止，静置。 经过相当长的时间后，发现NaCl晶 体质量不再发生变化，但NaCl晶体 的形状在不断发生改变，为什么？
注 前提（适用范围）：可逆反应 意 内在本质：v(正)= v(逆) ≠0 三 点 外在标志：反应混合物中各组分
的浓度保持不变
2、化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应； (2)等：正反应速率=逆反应速率 (3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行） (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
5、在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆
反应mA(g)+nB(g)== pC(g)+qQ(g)当m、n、p、
q为任意整数时，一定达到平衡的标志是：B
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数
不再改变
⑤反应速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q
⑥单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C
件下建立新的平衡。
(6)同：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，只要量相等(或 相当)，最终均可达到同一平衡状态。
其中，“等”和“定”判断化学反应是否 处于平衡状态的关键
3、可逆反应达到化学平衡状态的标志 直接标志：
1.等：对同一种物质， v正 =v逆 可推出已达平衡
即：该物质单位时间内消耗的量=生成的量 或对同一物质，断裂与形成的化学键的物质的量相等
速 率
正反应 速率
逆反应 速率
相等
时间
这时，反应仍在进行，但是四种物质的浓度 均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今 天要重点研究的重要概念—化学平衡状态
二、化学平衡状态
1、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。
（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 （ ）
(6) O2气体的物质的量浓度不变
（）
[小结]化学平衡状态的标志:
❖（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。
判断可逆反应达到平衡状态？
重要题型：
例：在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)
达到平衡的标志是
（ AD ）
2C(g)
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的速率在数值 上相等
D. 单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC
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
【例】 在恒温恒容时,下列叙述不是可逆反应
A(气)+B(气)
3C(气)+2D(固)达到平衡的标
志的是（其中B为有色气体） ⑧
①A、B、C的浓度不再变化
② A、B、C的百分含量不再变化
③混合气体的总压强不再变化
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
小结
前提
1、化学平衡状态的定义 实质
标志
2、化学平衡状态的特征
逆、动、等、定、变、同
3、达到平衡状态的标志
正逆相等则平衡
能变不变则平衡
如：
（1）对于反应前后的气体物质的分 子总数不相等的可逆反应
（2SO2+O2
2SO3）来说，
可利用混合气体的总压（定容时）、总 体积（定压时）、总物质的量是否随着 时间而变化来判断是否达到平衡。
（2）对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应： （H2(g)+I2(g) 2HI(g)），不能用此 标志判断平衡是否到达，因为在此反 应过程中，气体的总压强、总体积、 总物质的量都不随时间的改变而改变。
能变不变则平衡
练一练
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
2、 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温恒
增大反应物
浓度
分子 总数
增大压强
单位体积内
有效 化学反应
活化分子 百分数
活化分 子数
碰撞 次数
的速率
升高温度
使用正催化剂
一、可逆反应
在同一条件下向正反应方向进行的
同时又向逆反应方向进行的反应.
用
表示。 例：
正反应：从左向右进行的反应。 逆反应：从右向左进行的反应。
速率
含义
与浓度关系
v正
单位时间反应物浓度的减少
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三节化学平衡
第一课时 可逆反应与化学平衡状态
复习
影响化学反应速率的四大因素
浓度、压强、温度、催化剂
此外还有光、超声波、激 光、放射性、电磁波、反应物 的颗粒的大小、扩散速率、溶 剂效应等也影响了反应速率。
试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表：
影响 外界 结果 条件改变
容时已达平衡状态的是（ 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
3、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 )
宏观表象 微观速率解释
溶解 结晶 饱和
v溶解 >v结晶 v溶解 <v结晶 v溶解 =v结晶
溶解平衡状态
在一定温度下的饱和溶液中：
溶解
固体溶质
结晶
溶液中的溶质
若：溶解速率 = 结晶速率 则：达到溶解平衡状态（一种动态平衡）
那么，可逆反应的情况又怎样呢？
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和