第二节_化学平衡

.,第二节化学平衡,.,用可逆符号表示，即使生成气体和沉淀也不打状态符号。,a、可逆反应中，反应物不能全部转化为产物；b、有两种速率，正、逆,可逆反应,同一条件下，反应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。,.,一、化学平衡的建立,图象说明：,1、化学平衡状态定义：,在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中组成成分的含量保持不变的状态。,.,3、判断化学反应是否达到平衡的依据（思维点拨48页小结）,4、例题,2、化学平衡状态的特征：,可用“等”“动”“定”“变”“同”五个字概括,.,2、化学平衡状态的特征：“等”“动”“定”“变”“同”,“等”：正=逆，确切含义是：单位时间内某一反应物所消耗的量正好等于生成物又逆转化为该反应物的量。即任一时刻同一物质的生成速率和消耗速率相等。,“动”：正=逆0，是动态平衡，如溶解平衡。,.,“变”：平衡是有条件的，一旦外界条件发生变化，平衡就有可能被破坏直至建立新的平衡为止。,“同”：建立化学平衡与它的途径无关（课本38页倒数第三自然段）。,“定”：条件不变的时候，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。,.,判断化学平衡状态的标志,平衡,平衡,平衡,不一定平衡,.,判断化学平衡状态的标志,平衡,平衡,不一定平衡,不一定平衡,.,判断化学平衡状态的标志,平衡,不一定平衡,平衡,不一定平衡,.,判断化学平衡状态的方法标志,不一定平衡,不一定平衡,不一定平衡,.,判断化学反应是否达到平衡的依据（小结）,正=逆不再随时间变化而变化。,体系中各组分的浓度、体积分数、物质的量分数、转化率等保持不变。,对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。,对有颜色的物质参加或生成的可逆反应，体系颜色不再随时间发生变化。,.,对反应前后气体分子数不等的可逆反应，压强、气体平均分子质量及反应体系总的物质的量不随时间发生变化。但要注意，若反应前后气体分子数相等的可逆反应，就不能再看压强、密度、气体平均分子质量或反应体系总的物质的量，因为它们从反应开始到结束始终是一个定值。,.,例题,C,A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、容器内总压强不随时间变化而变化C、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2D、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2E、A2、B2、AB的分子数之比为1：1：2,.,2、下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡的是：（）A、1个键断裂的同时有3个HH键形成B、1个键断裂的同时有3个HH键断裂C、1个键断裂的同时有6个NH键断裂D、1个键断裂的同时有6个NH键形成,A、C,SO2、O2、SO3,.,二、化学平衡常数,1、化学平衡常数表达式：,注：以上浓度均指平衡时浓度，且以上物质不是固态和纯液态。,.,4、例题,3、影响因素：,只与温度有关，与其它条件无关。因此说明K时需指明温度。,2、意义：,K越大，说明反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。,.,根据以上数据，求K。,.,通过计算，以上四种情况，K1。应用：已知一个反应的化学平衡常数可用来计算平衡时各物质的浓度；化学平衡常数还可以帮助我们理解一些有关平衡移动的问题。,.,三、有关化学平衡的计算,反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。,1、物质浓度的变化关系：,2、反应物的转化率,转化率=,.,3、产品的产率,产率=,.,5、计算模式：,6、例题：,.,例题,（答案：50%；33.3%；1.33）,.,（50%）,（3）,.,四、化学平衡移动,对一个可逆反应，达到化学平衡状态以后，反应条件(如温度、压强、浓度等)发生改变，平衡混合物里各组分的浓度也就随着改变而达到新的平衡状态，这个过程叫做化学平衡移动。,化学平衡移动的根本原因：外界条件改变，引起正、逆发生改变，且：正逆0，造成化学平衡移动。,.,五、影响化学平衡移动的因素,1、浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都可使化学平衡向正反应方向移动；反之化学平衡向逆反应方向移动。,.,.,2、压强：对于反应前后气体总体积发生变化的可逆反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动；反之，化学平衡向气体体积增大的方向移动。,.,压强对平衡的影响，只考虑对参加反应的气态物质的影响。,.,3、温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。,.,4、催化剂对化学平衡移动无影响，它的使用能同等程度地改变正、逆反应速率（即反应速率改变但仍然相等），可以改变化学反应达到平衡所需要的时间。正催化剂可以加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间。,.,勒夏特列原理：化学平衡移动原理,若改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,.,专题知识一：在气体混和物中充入惰性气体，对化学平衡移动的影响,恒温恒压：充入惰性气体，密闭容器的体积体积增大，各组分浓度同等程度降低，其效果相当于减小平衡混和物的压强，因此，平衡向反应气体体积增大方向移动。如对合成氨反应来说，则向逆反应方向移动。图象如下：,.,恒温恒容:充入惰性气体，似乎总压强增大了，但实际上容器体积不变，对平衡混和物各组成浓度不变，即原各气体分压不变，增大的惰性气体的分压与平衡体系无关，所以平衡不发生移动.图象如下：,若可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动。,.,主题知识二：等效平衡问题及解题思路,1、等效平衡的含义,在一定条件(定温、定容或定温、定压)下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。,.,2、等效平衡的分类,、定温、定容条件下的等效平衡,I类：对于反应前后气体体积有变化的可逆反应，在定T、V条件下，改变起始加入情况，只要按反应的化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量相同，则两平衡等效。,.,类：对于反应前后气体体积无变化的可逆反应，在定T、V条件下，改变起始加入情况，只要按反应的化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量成比例，则两平衡等效。,.,、定温、定压条件下的等效平衡,类：对于可逆反应，在定T、P条件下，改变起始加入情况，只要按反应的化学计量数将生成物（或反应物）归0，投料量与原平衡已知量成比例，则两平衡等效。,.,例1.将装有1molHI的容器密封并加热，部分HI分解成H2和I2（g）并达到化学平衡。此时I2（g）的体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI后密封，加热到相同温度使之达到平衡，设此时I2的体积分数为y%，则x与y的关系为（）。A.xyB.xy,C,.,例2:将2molSO2和2molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3（气），平衡时SO3为nmol。相同温度下，分别按下列配比在相同体积的密闭容器中加入起始物质，平衡时SO3的物质的量大于nmol的是（）2molSO2+1molO2B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3D.3molSO2+1molO2+1molSO3,CD,.,例3:在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时，反应混合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、SO3的物质的量。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）若a=0.5,则b=-和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):-.,2,0.25,1.5,a+c=22b+c=2,.,反应达到平衡后，CA，B的转化率可提高，但A的转化率降低；CB，A的转化率可