化学平衡状态ppt课件

← 逆反应方向；v逆；此时反应物 SO3
。
事实上，大部分化学反应都是可逆反应。
只不过有的逆方向较弱，不太明显；而有的逆
方向很强，表现为明显的可逆反应。
.
2、可逆反应特点
① 相同条件下，正反应和逆反应同时发生 ② 反应物、生成物共同存在 ③ 可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底)
任一组分转化率<100%
当m + n =p + q时，总压力一 不一定 定（其它条件一定）
混合 当 m + n≠ p + q 时，M一定 平衡
气体
的平
均M 当 m + n = p + q 时，M一定不一定
.
注意化学反应的特点
C（s）+CO2（g） 2CO 平衡 （g）（ρ一定）
密度 N2（g）+3H2（g） 2NH3 不一定 ρ （g）（ρ一定）
c(SO2)↓c(O2)↓ c(SO3)↑；
v(正)↓ (逆)↑
⑶一段时间后有什么特征？
v(正)=v(逆) c(SO2) 、c(O2) 、c(SO3)均不再变化
.
P47页的交流与讨论：
速 率
· v正
O·v逆 t1
浓 度
·
时间 .
O· t1
生成物 反应物
时间
二、 化学平衡状态
1 定义：化学平衡状态，就是指在一定条
.
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
练3.当可逆反应2SO2+O2 再次平衡时, 18O存在于
.
例题
1. 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
.
例题
2. 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 A.混合气体的压强
( BC )
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
.
化学平衡的判断 直接标志： A．V正 = V逆 B．各组分的m、n不变。 C．通过含量：各组分的质量分数、物质的量分数、 （恒温、衡压下）气体的体积分数不变。 D．通过浓度：各组分的浓度不变。 间接标志： A．通过总量：前提：气体反应Δn≠0时。体系的n （总）、p（总）、v（总）不变。 B．通过复合量：、ρ不变。 C．其他：如平衡体系颜色不变（实际是有色物浓度 不变）
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。
H2（g）+I2（g ）（ρ一定）
2HI（g 不一定
.
混合 分数一定
平衡
体系 各物质的质量或质量分数一定 中各
平衡
组分 各气体的体积或体积分数一定
平衡
的
含量
总压强、总体积、总物质的量一 定
不一定
.
m A(g) + n B (g)
是否
p C (g) +q D (g)
平衡
正、 在单位时间内消耗了mmolA的同 平衡
逆反 时生成了mmolA
应速 率关
在单位时间内消耗了nmolB的同 时消耗了pmolC
2SO3达平衡时, 通入18O2, （D）
A.SO3 O2 B.SO2 SO3 C.SO2 O2 D.SO2 O2 SO3
.
5、化学平衡状态的标志 (1) 看能否得出v正 = v逆 的状态特征 ① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率；
② 不同种物质：一物质的正反应速率与另一物质的逆反 应速率之比等于方程式中的计量数之比；
在单位时间内生成了nmolB的同
平衡
系 时消耗了qmolD（均指ひ逆 ） 不一定
ひ(A) ‫׃‬ひ(B) ‫׃‬ひ(C) ‫׃‬ひ(D) = m ‫ ׃‬不一定 n ‫ ׃‬p ‫ ׃‬q，ひ正不一定等于ひ逆
.
m A(g) + n B (g)
是否
p C (g) +q D (g)
平衡
当m + n≠p + q 时，总压力一 平衡 压强 定（其它条件一定）
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总结.化学平衡状态的标志:（难点）
• Ⅰ .直接标志： {任何情况均适用}
• （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）
Hale Waihona Puke Baidu• （2）若反应前后总质量一直不变，则化学反应
C． N2、H2、NH3的分子数之比为1 ：3 ：2 。
D． N2、H2、NH3的物质的量浓度保持不变。CD是含量范畴
E．容器中气体的密度保持不变。 EFG是P、ρ、M范畴
F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。
G．容器中气体的总压强保持不变。
H. 断裂3molH-H键的同时形成2molN-H键.
I. 3V正(H2)=2V逆(NH3)
达到平衡状态。 （错）
• （3）密闭容器中的气体反应如N2+3H2
2NH3
，若密度不变，则化学反. 应达到平衡状态。（错）
Ⅱ.间接标志：{任何情况均适用}
• （1）同一种物质：该物质的生成速率等于它的分
解速率。 ひ生成（B）=ひ分解（B）
• （2）同一种物质：该物质的断键速率等于它的成
键速率。ひ断键（B）=ひ成键（B）
.
可逆反应
练习1：下列为可逆反应的是 ( BD)
A 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成 氢气和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应 B 在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生 成三氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。 C 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳 ，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因 此这二个反应互为可逆反应。 D 工业合成氨的反应
（B）1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
（C）单位时间内，生成１molN2的同时生成2molNH3 （D）单位时间内，消耗１molN2的同时生成2molNH3
.
（2）看能否得出反应混合物中各组成成分的含量保持 不变的结果特征：
① 各组成成分的含量（浓度、质量、物质的量、体 积分数等)保持不变；
高炉炼铁，排出的高炉气中CO的含量并未减少。
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。
如：
催化剂
2SO2 + O2
2SO3
Cl2 + H2O
HCl +HClO
3H2
+
N2
高温、高压 催化剂
2NH3
.
SO2+O2
催化剂 高温
2SO3
→ 正反应方向；v正；此时反应物 SO2 O2 。
F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 G. 容器中气体的总压强保持不变
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练习
2、某温度下，可逆反应：N2（g）+ 3H2（g）=== 2NH3（g）
在恒容的容器中反应达到平衡的标志是（ ADFG ）
A．NH3的生成速率与NH3的分解速率相等。ABHI是速率范畴
B．单位时间生成n molN2，同时生成3n molH2。
.
可逆反应
可逆反应能进行彻底吗？即2mol SO2与
1mol O2在催化剂的作用下最终能得到
2mol SO3吗？
不能
.
化学平衡状态的建立
SO2+O2
催化剂 高温
2SO3
⑴开始时刻各物质浓度，正、逆反应速率如何？
c(SO2) 、c(O2)最大，c(SO3)=0 v(正)最大 ,v(逆)=0
⑵随着反应进行又有什么特征？
.
历史资料
教材P46
高炉炼铁的主要反应为： Fe2O3+3CO 高温 2Fe +3CO2 ；在19世纪后期，人
们发现从炼铁高炉的炉口排出的尾气中含有一
定量的CO。有的工程师认为，这是由于CO与铁
矿石接触时间不够长的原因。于是在英国耗费
了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉，以增
加CO和Fe2O3的接触时间。可后来发现，用这个
即 mA(g) + n B(g)
p C(g) +q D(g)
ひ(A正) ‫׃‬ひ(B逆) == m ‫ ׃‬n ‫׃‬
③ 键的角度分析:单位时间某物质断裂与形成的化学键 的物质的量相等
.
知识应用
下列说法可以证明反应 N2+3H2 状态的是( AC )
2NH3 已达平衡
（A）1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
.
练习
1、 在恒温恒容条件下可逆反应：A(g)+ 3B(g) 2C(g)
达到平衡的标志是
（ ACFG）
A. C的生成速率与C的分解速率相等
B. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB C. A、B、C的物质的量浓度保持不变
D. A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 E. 容器中气体的密度保持不变
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。
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 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) 或 ω(B) 一定 变 条件改变→平衡改变
• （3）各组成的物质的量n（或物质的量分数）不 随时间的改变而改变。
• （4）各组成的质量m（或质量分数）不变。
• (5)各气体的体积V（或体积分数）不变。 • (6)各反应物的转化率或. 各产物的产率保持不变。
项目 m A(g) + n B (g)
是否
p C (g) +q D (g)
平衡
各物质的物质的量或物质的量的