化学平衡学案(总)

第三节 化学平衡（第一课时）化学平衡状态实验探究：在一定温度下，将适量蔗糖晶体溶解在水里，形成饱和溶液，长期观察会发现，蔗糖晶体的外形不断的发生变化，为什么？溶解、结晶过程可表示为：固体溶质 溶液中的溶质一、可逆反应与不可逆反应1.可逆过程：当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率 ，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都 。我们把这类过程叫做 。2、可逆过程的表述:一般采用“”来代替“=”,把从左向右的过程称作正反应,把从右向左的过程称作逆反应。3.可逆反应 （1）定义：在 条件下， 进行的化学反应称为可逆反应。 （2）特征： 进行彻底，存在 状态。 （3）注意：可逆反应的前提：反应物和生成物同时存在于同一个反应体系中，而且在相同的条件下，正、逆反应都能自动进行。 表示方法：用“” （4）常见重要的可逆反应：如盐的水解、酯的水解、工业合成氨、用SO2制SO3 等。 4.不可逆反应 定义：在一定条件下，几乎只能向一定方向（向生成物方向）进行的反应，称为不可逆反应。 二、化学平衡状态 1、化学平衡状态的建立例析：以CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）反应为例： 在一定条件下，将0.01molCO和0.01molH2O（g）通入1L密闭容器中，开始反应。（1）反应刚开始时：反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度为 逆反应速（2）反应进行中：反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度为 逆反应速率为 。（3）肯定最终有一时刻，正反应速率和逆反应速率相等，此时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 若把一可逆反应的反应物装入密闭容器中，其反应情况如下：反应开始时：正反应速率 ，逆反应速率 ，且等于 。反应进行时：反应物浓度逐渐 ，正反应速率 ；生成物浓度逐渐 ，逆反应速率逐渐 反应达到平衡时：正反应速率 逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再发生变化。率为 2、化学平衡状态定义：指在 的 反应里， 反应和 反应的 相等，反应混合物中各组分的 保持 的状态。3.化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变 逆：化学平衡的研究对象是 动： 平衡，V正 0，V逆 0 等：V正 V逆 0 定： 一定 变： 改变， 改变4.判断可逆反应达到平衡状态的标志1：直接判断法：（1）正反应速率等于逆反应速率（2）各组分的浓度保持不变2：间接判断法： 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 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。 同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等，体系中含有有色物质时，颜色不随时间的变化而变化；若以化学键或浓度表示，则必须指定反应物和生成物且要按反应计量系数的比例 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3：特殊情况： 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等的反应: 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。 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等的反应：混合气体的总压、总体积、总物质的量、总质量、平均相对分子质量、密度不随时间的改变而改变，不能以次判断达到平衡。化学反应模型mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一定正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了mmolA,同时也生成mmolA，即V正=V逆单位时间内消耗了nmolB,同时也消耗了pmolC，即V正=V逆VA:VB VC:VD=m:n:p:q, V正不一定等于V逆在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD,均指V逆压 强m+np+q时，总压强一定（其他条件一定）m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量一定时，只要当m+np+q时平均相对分子质量一定时，但m+n=p+q时温 度任何化学反应都伴随能力变化，当体系温度一定时（其他不变）气体的密度密度一定颜 色反应体系内有色物质的颜色稳定不变1.反应2SO2+ O22SO3,d达到平衡后，再向反应器中充入含氧的同位素18O的氧气，经过一段时间后，18O原子存在于 ： A. O2 B. SO2 C. O2 和SO2 D. O2 、SO2 和SO3 2.密闭容器中进行如下反应：X2(g)+3Y2(g)2Z(g), X2 、Y2 、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，当平衡时，下列数据肯定不正确的是 A. X2为0.4mol/ L ，Y2为1.2 mol/L B. Y2为1.0mol/L C. X20.3mol/L ，Z为 0.2mol/L D. Z 为1.0mol/L 3. 在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：2SO2O22SO3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是 A. 容器中SO2、O2、SO3共存 B. SO2与SO3的浓度相等C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为212 D. 反应容器中压强不随时间变化4. 下列方法中可以说明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达到平衡的是 （ ） 单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI 一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 百分组成(HI)=(I2) 反应速率(H2)=(I2)=1/2(HI)时 c(HI)：c(H2)：c(I2)=2：1：1时 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化ABCD5. 可逆反应N2+3H22NH3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。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是 Av正(N2)= v逆(NH3) B 3v正(N2)= v正(H2) C2v正(H2)=3 v逆(NH3) Dv正(N2)=3 v逆(H2)6.在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡的标志是 A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2 D单位时间消耗0.1molX则生成0.2molZ7. 反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g