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化学平衡状态. 2007 年 3 月. SO 2 + H 2 O H 2 SO 3. 2SO 2 + O 2 2SO 3. 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. NH 3 + H 2 O. NH 3 ·H 2 O. NH 4 + + 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. 1 、定义:.
E N D
化学平衡状态 2007年3月
SO2 + H2O H2SO3 2SO2 + O2 2SO3 • 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
1、定义: 化学平衡状态:就是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。 前提条件:可逆反应 强调三点 实质:正反应速率=逆反应速率 标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
2、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:正反应速率=逆反应速率 (3)定:反应混合物中各组分的百分含量的 不变(各组分的浓度不变)。 (4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新 的 的条件下建立新的平衡。
几种典型反应方程式 • A(气)+3B(气) 2C(气) • P(气)+Q(气) R(气)+S(气) • A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气) 反应前后气体系数之和不相同 反应前后气体系数之和相同 反应前后气体系数之和相同,但反应物中有固态物质
3、化学平衡的标志 ① 正反应速率等于逆反应速率 ② 各成分的百分含量保持不变 ③ 各物质的浓度不变 ④ 各物质的转化率不变 ⑤ 对于反应前后气体系数之和不相等 的 的反应,压强保持不变 重要题型: 判断可逆反应达到平衡状态
【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 ( ) 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 AC
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是( ) 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 B
【例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(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)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 BC
【例4】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是( ) 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 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 AC
【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)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amolA,同时生成3amolB ③A、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混合气体的总物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑧ B.②⑤⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧ A
化学平衡的标志 ① 正反应速率等于逆反应速率 ② 各成分的百分含量保持不变 ③ 各物质的浓度不变 ④ 各物质的转化率不变 ⑤ 对于反应前后气体系数之和不相等 的 的反应,压强保持不变
【例6】在一定温度下,把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g),一定时间后达到平衡,此时,CO的含量为p%,若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时CO的含量仍为p%的是( ) A. 1molCO2 、2molH2 B. 0.2molCO2 、0.2molH2 、0.8molCO、 1.8molH2O C.1molCO2、1molH2O D.1molCO21molH2 1molH2O BD
【例8】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分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(摩).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白: (1)若a=0,b=0,则c= . 2
0.25 1.5 (2)若a=0.5,则b= c= (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): a+c=2,b+c/2=1
小结 前提条件 1、化学平衡状态的定义 实质 标志 2、化学平衡状态的特征 动、等、定、变 3、等效平衡问题 作业:P40习题
在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和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 C(CO2) 、C(H2)逐渐增大 所以,正反应速率逐渐减小,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的大小不再变化 ,
且正反应速率=逆反应速率 这时,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量, 速率 正反应速率 相等 逆反应速率 时间 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