化学平衡常数.pptx

,化学平衡常数,化学平衡,化学反应原理,教学目标1、了解可逆反应与不可逆反应2、了解化学平衡状态的建立和特征教学重点化学平衡状态概念，化学平衡状态的建立和判断标志教学难点化学平衡状态的建立和判断标志,可逆反应与不可逆反应,问题:什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,没有！以胆矾溶解于水为例,可逆反应与不可逆反应,硫酸铜晶体,饱和硫酸铜溶液,固体溶质,溶液中的溶质,溶解,结晶,开始：溶解速率结晶速率,可逆反应与不可逆反应,即：溶解速率=结晶速率达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡,那么，可逆反应的情况又怎样呢？,可逆反应与不可逆反应,一、什么是可逆反应？,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.,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,反应会达到一定的限度.,可逆反应与不可逆反应,可逆反应的特点：同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化,思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？,还需要研究化学反应进行的程度化学平衡,可逆反应与不可逆反应,在一定条件下，2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3？,1、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；2、可逆反应不能进行到底，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。,可逆反应与不可逆反应,开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0,随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大,c(CO2)、c(H2)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,c(CO)、c(H2O)逐渐减小,化学平衡状态,正反应速率,逆反应速率,相等,正反应速率=逆反应速率,化学平衡状态,化学平衡状态,二、化学平衡状态：,1.定义：化学平衡状态，就是指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。,强调三点,前提条件：可逆反应,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,化学平衡状态,2、化学平衡状态的特征,(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）,(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,(2)等：正反应速率=逆反应速率,(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。,(1)逆：可逆反应；,(6)同：条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。,即等效平衡,稍后讨论,化学平衡状态,3、可逆反应达到化学平衡状态的标志：,V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志。,直接标志：,速率关系：v正v逆,应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则,同：同一种物质的V正和V逆才能比较,等：转化后的反应速率必须相等,逆：反应方向必须对立,化学平衡状态,含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变,速率关系：v正v逆,化学平衡状态,间接标志：,以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例,混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而，（适用于）,改变,m+np的反应,、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而，（适用于）,改变,m+np的反应,各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变,化学平衡状态,、特殊标志：,对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡,对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡,化学平衡状态,气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比,在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：,例、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：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1:2:2D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ,化学平衡状态,【例】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3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2,AC,判断可逆反应达到平衡状态？,重要题型：,【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,化学平衡状态,【例3】下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是(),AC,A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成,B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂,C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂,D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,化学平衡状态,注意：（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如2SO2+O22SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。,化学平衡状态,（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（如H2+I2(g)2HI），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。,化学平衡状态,（3）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，,变并定：看其在反应过程中变不变，如果是变化的，则当其一定就是达到平衡状态的标志,化学平衡状态,小结,、化学平衡状态的定义,前提条件,实质,标志,2、化学平衡状态的特征,逆、动、等、定、变、同,3、达到平衡状态的标志,化学平衡状态,【练习1】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,化学平衡状态,【练习2】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C的生成速率与C的分解速率相等单位时间内生成amolA,同时生成3amolBA、B、C的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化,混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA,同时生成3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.B.C.D.,(A),化学平衡状态,练习3,（1）混合气体的颜色不再改变（）,（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）,（3）混合气体的密度不变（）,（4）混合气体的压强不变（）,（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2（）,(6)O2气体的物质的量浓度不变（）,化学平衡状态,思考：在一定温度下，在一恒容密闭容器中，进行下列可逆反应：2SO2+O22SO3(g),下列能说明反应已达平衡的事实是（）A.容器内SO2、O2、SO3三种气体共存B.SO2和SO3物质的量浓