化学平衡状态 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第1课时化学平衡状态高炉炼铁：C（焦炭）+O2（空气）=CO2

C（焦炭)+CO2=2CO

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的CO。100多年前，人们曾认为这是由于CO与铁矿石接触时间不够的缘故。曾耗巨资改建高炉，以延长CO和Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO的含量并未减少。

直到19世纪下半叶，法国科学家勒·夏特列终将谜底揭开：C（焦炭）+CO2=2CO（吸收热量）是一个可逆反应，并且自下而上发生在高炉中有焦炭的地方。一、可逆反应在相同条件下，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。2.特征:双向性可逆反应分为正反应方向和逆反应方向双同性正、逆反应在同一条件下同时进行共存性反应物不能全部转化为生成物，即反应物的转化率小于100%1.定义：3.典型的可逆反应有:2SO2+O22SO3催化剂N2+3H22NH3催化剂高温高压写出SO2转化为SO3、工业合成氨、形成氯水的三个化学方程式。二、化学平衡状态合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，原理如下：2NH3

N2

+3H2

催化剂高温、高压

为了提高生产效率，我们除了考虑提高化学反应速率问题，还应该考虑转化程度问题。思考与讨论正反应：

反应物和生成物浓度如何变化？t0c(N2)c(H2)c(NH3)开始转化终态最大0减小减小增大2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压浓度—时间图2.

化学平衡状态的建立过程最大不再改变不再改变不再改变思考与讨论逆反应：

反应物和生成物浓度如何变化？时间浓度0N2H2NH3c(N2)c(H2)c(NH3)开始转化终态减小00最大增大增大2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压浓度—时间图2.

化学平衡状态的建立过程不再改变不再改变不再改变任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度。达到限度时，反应就停止了吗？v正v逆开始转化终态0减小增大最大υ正＝υ逆≠02NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压从反应物投料：速率—时间(v­t)图像速率—时间图t02.

化学平衡状态的建立过程tvυ正υ逆t0速率—时间图v正v逆开始转化终态0减小增大最大υ正＝υ逆≠02NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压从逆应物投料：速率—时间(v­t)图像当正逆反应速率相等时，达到看似不变的“表面静止”状态，但实际反应并未停止，一直在进行中。2.

化学平衡状态的建立过程2.

化学平衡状态概念

在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。对象条件实质结果可逆反应一定v正=v逆C(B)不变研究的对象为可逆反应平衡时，正反应和逆反应的速率相等（对同一物质，消耗速率和生成速率相等）化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持一定（即不再发生改变）一定条件下的平衡，当反应条件改变时，反应速率和各组分百分含量会发生改变而使平衡被破坏3.化学平衡状态的特征逆

等动

定

变

(1)2H2＋O2=====2H2O与2H2O=====2H2↑＋O2↑互为可逆反应。(

)(2)对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子存在于SO2、O2和SO3中。(

)(3)可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率且等于零。(

)(4)可逆反应存在平衡状态。(

)(5)化学平衡状态是一定