高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.1 化学平衡常数课件11 鲁科版选修4.ppt

化学平衡状态的特征及其应用 回顾并思考以下问题 1 化学平衡状态的涵义是什么 2 化学平衡状态的特征是什么 你能用简练的语言概括出来吗 3 如何根据化学平衡状态的特征来判断一个可逆反应是否达到了平衡呢 逆 可逆反应 等 正 逆 动 正 逆 0 定 外界条件一定 各组成成分的百分含量保持不变 变 外界条件改变时 若 正 逆且 正 逆平衡向正反应方向移动 若 正 逆平衡向逆反应方向移动 例1 在一定的温度下 可逆反应 a g 3b g 2c g 达到平衡的标志是 a c的生成速率与c的分解速率相等 b 单位时间生成nmola 同时生成3nmolb 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 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 a c f 4 小结 化学平衡状态的标志 1 正 逆 本质特征 同一种物质 该物质的生成速率等于它的消耗速率 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 2 反应混合物中各组成成分的含量保持不变 外部表现 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 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 若反应前后的物质都是气体 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 反应物的转化率 产物的产率保持不变 从上述分析可知 当条件发生变化时 如果使得 正 逆 平衡就有可能会发生移动 当平衡移动时 上述那些物理量又将如何变化呢 例2 体积相同的甲 乙两个容器中 分别都充有等物质的量的so2和o2 在相同温度下发生反应 2so2 g o2 g g 并达到平衡 反应过程中 甲容器保持体积不变 乙容器保持压强不变 若甲容器中 的转化率为 则乙容器中 的转化率为 等于 大于 小于 无法判断 催化剂 b vl p vl p vl 恒容 恒压 加压 甲 乙 起始状态 平衡状态 反应过程分析 拓展 对于aa g bb g dd g 分别取等物质的量的a和b 充入体积相同的甲 乙两个容器中 甲容器保持体积不变 乙容器保持压强不变 试分别讨论 在相同温度下 当 n前 n后 n前 n后 n前 n后时 甲 乙两容器达到平衡时的反应物的转化率 百分含量 产物的百分含量 平衡混合气体的平均分子量 平衡时的总压强 混合气体的总物质的量 有什么关系 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 vl vl vl 定容 定压 减压 甲 乙 a b d时变化过程的分析 通过对例2作深入的讨论 我们已经知道两个不同的容器 加入相同的初始量可能达到同一平衡状态 下面 我们将继续讨论对于同一可逆反应 当起始时加入物质的物质的量不同 达到平衡状态时 各组成成分的含量分别有什么关系 例3 在一个固定体积的密闭容器中 加入2mola和1molb 发生反应 2a g b g 3c g d g 达到平衡时 c的浓度为wmol l 若维持容器体积和温度不变 按下列四种配比作为起始物质 达到平衡后 c的物质的量浓度 大于wmol l 等于wmol l 小于wmol l a 4mola 1molbb 2mola 2molbc 4mola 2molbd 3molc 1molde 2mola 1molb 3molc 1moldf 3molc 1mold 1molbg 1mola 0 5molb 1 5molc 0 5moldh 3molc 2moldi 4molc 1mold a b c f i d g e h 14 2l 2l 1l 4mola 2molb 平衡状态1 平衡状态2 加压 等效平衡是指在一定条件下 恒温 恒容或恒温 恒压 对同一可逆反应 只要起始时加入物质的物质的量不同 而达到化学平衡时 同种物质的含量相同的平衡状态 讨论并归纳 在同温 同容下 对于上述反应来说 注意反应方程式的特点 加入物质的物质的量不同时 什么时候可以达到同一平衡状态呢 在恒温恒容下 若反应前后全为气体且总体积不等 只改变起始时加入物质的物质的量 如果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量 只要对应物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态 此时 混合物中各物质的质量 物质的量 百分含量与已知的平衡状态相同 物质的量 浓度 甚至总压强 总物质的量也相同 小结 18 上面例3的化学方程式中 n前 n后 若n前 n后 什么时候才能达到同一平衡状态呢 例4 在一个固定体积的密闭容器中 保持一定温度 进行以下反应 h2 g br2 g 2hbr g 已知加入1molh2和2molbr2时 达到平衡后生成amolhbr 见下表 已知 项 在同温同压下 且保持平衡时各组成成分的百分含量不变 对下列编号 和 的状态 填写表中的空白 2a 0 0 5 2l 2l 1l 1l 1l 已知 甲 乙 丙 1 起始状态 平衡状态 加压 21 在恒温恒容下 若反应前后气体物质的总体积相等 只改变起始时加入物质的物质的量 如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量 对应物质的物质的量