化学平衡状态
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料方式,即不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行, 均能达到同一个平衡状态。
例:3H2 + N2
2NH3
在三个体积相同容器中,按下列三种方式投料
Ⅰ中充入:3molH2 1molN2 Ⅱ中充入:2molNH3 Ⅲ中充入:1.5molH2 0.5molN2 1molNH3 保持相同温度达到平衡后测得平衡Ⅰ中NH3的体积分数 占16%,试确定平衡Ⅲ中NH3的体积分数为?容器Ⅱ中 N2的体积分数?
2、化学平衡状态的含义(特点):
①研究对象——可逆反应
②平衡本质——v(正)=v(逆)
如:3H2+N2
2NH3平衡时:
①v(H2)正 = V(H2)逆
断开1molH-H键的同时,生成1molH-H键;
消耗1molH2 的同时,生成1molH2 ②H2、N2、NH3的质量、物质的量、百分含量不变
③动态平衡—平衡时反应仍在同时进行,处于动态平衡 ④平衡的标志—平衡时混合体系中各组分的量(质量分数、 物质的量、质量、浓度、气体的体积分数)不再变化 ⑤平衡途径—化学平衡的建立与反应途径无关,对于同 一可逆反应,只要条件相同( T、P、C ),不论怎样的投
2HI(g),在体积固定的
容器中,达到平衡状态的标志是( )
① 单位时间内消耗1molH2,同时生成2molHI(g) ②反应体系压强不再发生变化
③反应体系密度不再发生变化
④反应体系的平均摩尔质量不再发生变化
⑤反应体系温度不再发生变化
⑥v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的状态 ⑦反应体系颜色不再发生变化
质的浓度的影响。
四、平衡移动对转化率的影响
N2 (g) X 2X X
+ 3H2(g) 3X 3X 4X
平衡时再按 1:
3 加料:
2NH3(g) 0 转化率相等 0 N2转化率低 0 N2转化率高
N2、H2转化率都增大
解析:
1molPCl5
1molPCl5 M%
恒温恒压 合并
恒温压缩 2molPCl5 平衡左移 2molPCl5
A.SO3为0.4mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3均为0.15mol/L D.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L
练习:一定条件下,可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为 :c(A):0.5mol/L、c(B):0.1mol/L、 c(C):1.6mol/L,若用a、b、c分别表示A、B 、C的初始浓度,则:
⑥平衡移动—平衡的存在是在一定条件下的平衡,一 但条件改变,v(正)≠v(逆),平衡将发生移动,直至建 立新的平衡状态。
(注意:反应中速率之比
3、可逆反应达到平衡状态的标志 等于计量数之比不能作为
判断平衡标志)
例达:到3平H衡2 时+ ,N单2位时间、2单N位H3体积内: (1)若有1molN2消耗同时1molN2生成即v正(N2)=v逆(N2) (2)若有1molN2消耗同时有2molNH3消耗
吸热反应 方向移动;降低温度,平衡向 放热反应 方向移动 (3)压强:其他条件不变时,增大压强,化学平衡 向气体体积 缩小 的方向移动;减小压强,化学平 衡向气体体积 增大 的方向移动。 (4)催化剂:加入催化剂, 缩短 了达到平衡所需 要的时间,平衡 不 移动。
4.勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件(浓度、温
(1)a、b应满足的关系是: a=b+0.4
(2)a的取值范围是: 0.4≦a≦1.3
二、化学平衡状态 1.概念:在一定条件下,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 质量或浓度可以保持 不变 。这时的状态也就是在给 定条件下,反应达到了“限度”,对于可逆反应体系
来说,我们称之为化学平衡态。
即v正(N2)=v逆(N2) (3)若有1molN≡N键断裂同时有6molN-H键断裂
即v正(N2)=v逆(N2)
注意: 混合体系中各组分的物质的量之比等于化学 计量数之 比,以及物质的量的变化量之比等于化学计量数之比 均不能作为判断可逆反应达到平衡状态的标志。
3、体系的温度、颜色不随时间变化而改变
4、其他判断平衡的标志 思考方法 (1)注意外界条件的限制:恒温、恒容;体积可变; 体积不变;全是气体 (2)注意反应本身的特点:气体质量;气体的物质的 量反应前后是否变化,及反应过程中P、密度、Mr、 V、n是否变化。 判断依据
变量不变即平衡 (不变量仍不变不能作为判断平衡的标志)
例:对于反应:H2(g)+I2(g)
第二节 化学平衡状态
反反应应速速率率不不为为零零 3.反应是双向的,同时进行的。
例1.在一密闭容器中进行如下反应2SO2(g)
Biblioteka Baidu
+O2(g)
2SO3(g),已知反应过程中某一
时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、
0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能
存在的数据是( B )
三、化学平衡移动 1.定义:外界条件发生改变时, 原平衡 被破
坏, 新平衡 建立的过程。
2.本质:v正≠v逆
(1)若v正>v逆,平衡向
方向移动;
(2)若v正<v逆,平衡向 逆反应 方向移动;
(3)若v正=v逆,平衡 不移动 。
3.影响因素 (1)浓度: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。减小反应物 浓度或增大生成物浓度,平衡向 逆反应 方向移动。 (2)温度:其他条件不变时,升高温度,平衡向
⑧单位时间内断开1molH-H键的同时生成1molI-I键
A. ⑤⑦⑧ B.①②④ C.⑤⑥⑦ D. ②⑤⑧
化学平衡的移动 与 等效平衡
2、化学平衡状态的标志
特别提醒:
小结:化学平衡状态的标志:
平衡前可变的量→不变 平衡状态 平衡前不变的量→不变 不一定平衡状态 (M、密度、压强、速率之比 = 计量数比)
度或压强等),平衡就会向着能够减弱这种改变
的方向移动。
注意:
(1)勒夏特列原理只解释平衡移动的问题;
(2)浓度:改变固体或纯液体的用量,平衡不移动;
加水在溶液中的反应相当于稀释:
Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3加水时平衡向左移动
在溶液中A+3B+H2O
C+D,加水时平衡左移
(3)压强:只对气体有影响,充惰性气体看对反应各物
例:3H2 + N2
2NH3
在三个体积相同容器中,按下列三种方式投料
Ⅰ中充入:3molH2 1molN2 Ⅱ中充入:2molNH3 Ⅲ中充入:1.5molH2 0.5molN2 1molNH3 保持相同温度达到平衡后测得平衡Ⅰ中NH3的体积分数 占16%,试确定平衡Ⅲ中NH3的体积分数为?容器Ⅱ中 N2的体积分数?
2、化学平衡状态的含义(特点):
①研究对象——可逆反应
②平衡本质——v(正)=v(逆)
如:3H2+N2
2NH3平衡时:
①v(H2)正 = V(H2)逆
断开1molH-H键的同时,生成1molH-H键;
消耗1molH2 的同时,生成1molH2 ②H2、N2、NH3的质量、物质的量、百分含量不变
③动态平衡—平衡时反应仍在同时进行,处于动态平衡 ④平衡的标志—平衡时混合体系中各组分的量(质量分数、 物质的量、质量、浓度、气体的体积分数)不再变化 ⑤平衡途径—化学平衡的建立与反应途径无关,对于同 一可逆反应,只要条件相同( T、P、C ),不论怎样的投
2HI(g),在体积固定的
容器中,达到平衡状态的标志是( )
① 单位时间内消耗1molH2,同时生成2molHI(g) ②反应体系压强不再发生变化
③反应体系密度不再发生变化
④反应体系的平均摩尔质量不再发生变化
⑤反应体系温度不再发生变化
⑥v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的状态 ⑦反应体系颜色不再发生变化
质的浓度的影响。
四、平衡移动对转化率的影响
N2 (g) X 2X X
+ 3H2(g) 3X 3X 4X
平衡时再按 1:
3 加料:
2NH3(g) 0 转化率相等 0 N2转化率低 0 N2转化率高
N2、H2转化率都增大
解析:
1molPCl5
1molPCl5 M%
恒温恒压 合并
恒温压缩 2molPCl5 平衡左移 2molPCl5
A.SO3为0.4mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3均为0.15mol/L D.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L
练习:一定条件下,可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为 :c(A):0.5mol/L、c(B):0.1mol/L、 c(C):1.6mol/L,若用a、b、c分别表示A、B 、C的初始浓度,则:
⑥平衡移动—平衡的存在是在一定条件下的平衡,一 但条件改变,v(正)≠v(逆),平衡将发生移动,直至建 立新的平衡状态。
(注意:反应中速率之比
3、可逆反应达到平衡状态的标志 等于计量数之比不能作为
判断平衡标志)
例达:到3平H衡2 时+ ,N单2位时间、2单N位H3体积内: (1)若有1molN2消耗同时1molN2生成即v正(N2)=v逆(N2) (2)若有1molN2消耗同时有2molNH3消耗
吸热反应 方向移动;降低温度,平衡向 放热反应 方向移动 (3)压强:其他条件不变时,增大压强,化学平衡 向气体体积 缩小 的方向移动;减小压强,化学平 衡向气体体积 增大 的方向移动。 (4)催化剂:加入催化剂, 缩短 了达到平衡所需 要的时间,平衡 不 移动。
4.勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件(浓度、温
(1)a、b应满足的关系是: a=b+0.4
(2)a的取值范围是: 0.4≦a≦1.3
二、化学平衡状态 1.概念:在一定条件下,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 质量或浓度可以保持 不变 。这时的状态也就是在给 定条件下,反应达到了“限度”,对于可逆反应体系
来说,我们称之为化学平衡态。
即v正(N2)=v逆(N2) (3)若有1molN≡N键断裂同时有6molN-H键断裂
即v正(N2)=v逆(N2)
注意: 混合体系中各组分的物质的量之比等于化学 计量数之 比,以及物质的量的变化量之比等于化学计量数之比 均不能作为判断可逆反应达到平衡状态的标志。
3、体系的温度、颜色不随时间变化而改变
4、其他判断平衡的标志 思考方法 (1)注意外界条件的限制:恒温、恒容;体积可变; 体积不变;全是气体 (2)注意反应本身的特点:气体质量;气体的物质的 量反应前后是否变化,及反应过程中P、密度、Mr、 V、n是否变化。 判断依据
变量不变即平衡 (不变量仍不变不能作为判断平衡的标志)
例:对于反应:H2(g)+I2(g)
第二节 化学平衡状态
反反应应速速率率不不为为零零 3.反应是双向的,同时进行的。
例1.在一密闭容器中进行如下反应2SO2(g)
Biblioteka Baidu
+O2(g)
2SO3(g),已知反应过程中某一
时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、
0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能
存在的数据是( B )
三、化学平衡移动 1.定义:外界条件发生改变时, 原平衡 被破
坏, 新平衡 建立的过程。
2.本质:v正≠v逆
(1)若v正>v逆,平衡向
方向移动;
(2)若v正<v逆,平衡向 逆反应 方向移动;
(3)若v正=v逆,平衡 不移动 。
3.影响因素 (1)浓度: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。减小反应物 浓度或增大生成物浓度,平衡向 逆反应 方向移动。 (2)温度:其他条件不变时,升高温度,平衡向
⑧单位时间内断开1molH-H键的同时生成1molI-I键
A. ⑤⑦⑧ B.①②④ C.⑤⑥⑦ D. ②⑤⑧
化学平衡的移动 与 等效平衡
2、化学平衡状态的标志
特别提醒:
小结:化学平衡状态的标志:
平衡前可变的量→不变 平衡状态 平衡前不变的量→不变 不一定平衡状态 (M、密度、压强、速率之比 = 计量数比)
度或压强等),平衡就会向着能够减弱这种改变
的方向移动。
注意:
(1)勒夏特列原理只解释平衡移动的问题;
(2)浓度:改变固体或纯液体的用量,平衡不移动;
加水在溶液中的反应相当于稀释:
Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3加水时平衡向左移动
在溶液中A+3B+H2O
C+D,加水时平衡左移
(3)压强:只对气体有影响,充惰性气体看对反应各物