化学平衡状态及其判定

关于化学平衡状态及其判定

19世纪后期，人们发现高炉炼铁所排出的气体中含有相当量的CO，有的工程师认为这是由于CO和铁矿石的接触时间不够长所造成的。于是在英国耗费了大量的英镑造了一个高大的炼铁高炉，以增加CO和铁矿石接触时间。可是后来发现，用这个高炉炼铁，所排除的高炉气中，CO的含量并没有减少，这是什么原因呢？C+CO22CO科学史话：Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2第2页,共25页，2024年2月25日，星期天认识可逆反应：

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化学反应。2.符号：3.特点：(2).

有一定限度，反应物不能完全转化为生成物。(1).反应物与生成物同时共存，正逆反应同时进行。任何反应都是具有可逆性的，但是有大小之分如果可逆性很小，一般视为不可逆反应。

1.定义：注意：第3页,共25页，2024年2月25日，星期天(4).常见可逆反应：Cl2+H2OHClO+HClNH3+H2ONH3·H2ON2+3H22NH3

高温高压催化剂2SO2+O22SO3

催化剂H2+I22HISO2+H2OH2SO3

NH3+H2ONH3·H2O第4页,共25页，2024年2月25日，星期天

由可逆反应的特征可知：一定条件下的可逆反应是有一定的限度的，反应进行得不彻底，其反应物不能全部转化为生成物。那么如何确定可逆反应的限度？思考：第5页,共25页，2024年2月25日，星期天t（min)C(mol/L)0102030405060N210.80.650.550.50.50.5H243.42.952.652.52.52.5NH300.40.70.9111

当反应达到一定程度时，各物质的物质的量或浓度不再改变，反应达到了最大限度。N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

正向逆向在1L密闭容器中加入1molN2和4molH2发生反应结论：实例分析：此状态化学上称之化学平衡状态第6页,共25页，2024年2月25日，星期天一、化学平衡状态化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该化学反应进行的限度。在一定条件下的某可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再改变，达到了一种表面静止的状态，化学上称之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。

V(正）V(逆）V(正）==V(逆）Vtt11.定义：注意：第7页,共25页，2024年2月25日，星期天2.化学平衡状态的特征(6).同：研究对象为可逆反应;用同一种物质表述的正逆反应速率相等;动态平衡(表面反应停止，实则继续进行);外界条件改变，平衡状态可能改变;在相同条件下，从不同方向建立的同一可逆反应的不同平衡状态可能相同。(1).逆：(2).等：(3).定：(4).动：(5).变：各物质组成恒定;第8页,共25页，2024年2月25日，星期天3.化学平衡状态的判定核心角度：

(1).等

(2).定例题评讲第9页,共25页，2024年2月25日，星期天例题1

下列方法中可以证明H2（g）＋I2（g）≒2HI（g）已经达平衡的是（）A.一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂；B.百分组成W（HI）==W（I2)；C.反应速率V(H2):V(I2):V(HI)==1:1:2时；D.C（HI）：C（H2）：C(I2）==2:1:1;A第10页,共25页，2024年2月25日，星期天例题2下列说法中，可以证明反应N2(g)＋3H2(g)⇋2NH3(g)已达到平衡状态的是(

)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

第11页,共25页，2024年2月25日，星期天A.温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；B.温度和体积一定时，容器的压强不再变化；C.条件一定，混合气体的平均相对分子质量不在变化；D.温度和体积一定时，混合气体的颜色不在化；E.温度和压强一定时，混合气体的密度不在变化。例题3

下列方法中可以证明H2（g）＋I2（g）≒2HI（g）已经达平衡的是（）AE第12页,共25页，2024年2月25日，星期天例题4

在一定温度下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)≒2NH3(g)达到平衡的标志是（）

A.NH3的生成速度与NH3的分解速度相等

B.单位时间生成1molN2，同时生成3molH2C.N2、H2、NH3的浓度不再变化

D.N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2

A、C

第13页,共25页，2024年2月25日，星期天例题5

在已达到平衡的可逆反应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D

第14页,共25页，2024年2月25日，星期天例题6

可逆反应N2(g)＋3H2(g)≒2NH3(g在一定条件下于10L的密闭容器中发生，若开始时加入2molN2、2molH2、0molNH3，反应达到平衡时NH3的浓度不可能达到的值是(

)A.0.1mol/LB.0.02mol/LC.0.05mol/LD.0.15mol/LD

第15页,共25页，2024年2月25日，星期天例题7对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)⇋2SO3(g)，下列说法中正确的是(

)A.达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等B.达到平衡时，反应物和生成物的浓度保持一定C.加入催化剂V2O5，可以缩短达到平衡的时间D.反应达到平衡后，该平衡不随外界条件变化而变化BC

第16页,共25页，2024年2月25日，星期天例题8

可逆反应：N2＋3H2⇋2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(

)A.3v(N2)正＝v(H2)正

B.v(N2)正＝v(NH3)逆

C.2v(H2)正＝3v(NH3)逆

D.v(N2)正＝3v(H2)逆C

第17页,共25页，2024年2月25日，星期天例题9

在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)＋2B(g)⇋C(g)＋D(g)已达平衡的是(

)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

第18页,共25页，2024年2月25日，星期天例题10

一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)⇋2C(g)达到平衡的标志是(

)A.C生成的速率与C的分解速率相等B.单位时间生成nmolA的同时，生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化

D.A、B、C的分子数比为1∶3∶2AC

第19页,共25页，2024年2月25日，星期天归纳化学平衡状态判定的角度：反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量平衡平衡平衡不一定平衡（1）各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定（2）各物质的质量或各物质的质量分数一定（3）各气体的体积或体积分数一定（4）总压强、总体积、总物质的量一定第20页,共25页，2024年2月25日，星期天反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)正逆反应速率的关系平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡（1）在单位时间内消耗了mmolA同时生成了mmol的A，（2）在单位时间内消耗了nmolB同时生成了Pmol的C,（3）在单位时间内生成了nmolB同时消耗了qmol的D,（4）V(A)：V(B)：V(C)：V(D)==m:n:p:q第21页,共25页，2024年2月25日，星期天反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)压强恒温恒容恒温恒容(1)m+n≠p+q总压力一定（其他条件一定）平衡(2)m+n＝

p+q总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均摩尔质量或平均分子质量恒温恒容（1）m+n≠p+q时，M一定恒温恒容（2）m+n＝

p+q时，M一定平衡不一定平衡第22页,共25页，2024年2月25日，星期天反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g温度体系温度恒定。平衡体系的密度恒温衡容的容器气体密度恒定不一定平衡第23页,共25页，2024年2月25日，星期天

课堂小结:特征：逆、等、定、动、变3.判断可逆反应是否处于平衡状态的方法：(1).

v正=v逆