化学平衡状态及其判定

关于化学平衡状态及其判定第一页，共二十五页，2022年，8月28日

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第二页，共二十五页，2022年，8月28日认识可逆反应：

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：第三页，共二十五页，2022年，8月28日(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第四页，共二十五页，2022年，8月28日

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：第五页，共二十五页，2022年，8月28日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六页，共二十五页，2022年，8月28日一、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：第七页，共二十五页，2022年，8月28日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;第八页，共二十五页，2022年，8月28日3.化学平衡状态的判定核心角度：

(1).等

(2).定例题评讲第九页，共二十五页，2022年，8月28日例题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第十页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十一页，共二十五页，2022年，8月28日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第十二页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十三页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十四页，共二十五页，2022年，8月28日例题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(

)D

第十五页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十六页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十七页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十八页，共二十五页，2022年，8月28日例题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

第十九页，共二十五页，2022年，8月28日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、总物质的量一定第二十页，共二十五页，2022年，8月28日反应条件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第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日反应条件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二十二页，共二十五页，2022年，8月28日反应条件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二十三页，共二十五页，2022年，8月28日

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