化学平衡状态

化学平衡状态1/26高温高炉炼铁主要反应为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；在19世纪后期，人们发觉从炼铁高炉炉口排出尾气中含有一定量CO。有工程师认为，这是因为CO与铁矿石接触时间不够长原因。于是在英国花费了大量资金建造了一个高大炼铁高炉，以增加CO和Fe2O3接触时间。可以后发觉，用这个高炉炼铁，排出高炉气中CO含量并未降低。这是为何呢？历史资料教材P462/261、定义

在同一条件下既可向正反应方向进行又可向逆反应方向进行反应。2SO2+O22SO3催化剂3H2+N22NH3高温、高压催化剂Cl2+H2O

HCl+HClO如：一、可逆反应3/26→正反应方向；v正；此时反应物

。

←逆反应方向；v逆；此时反应物

。

实际上，大部分化学反应都是可逆反应。只不过有逆方向较弱，不太显著；而有逆方向很强，表现为显著可逆反应。SO2+O22SO3催化剂高温SO2O2SO34/26①相同条件下，正反应和逆反应同时发生②反应物、生成物共同存在③可逆反应有一定程度(反应不能进行到底)

任一组分转化率<100%2、可逆反应特点5/26可逆反应练习1：以下为可逆反应是

()A氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气和氧气,所以氢气与氧气反应是可逆反应B在催化剂作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫同时，三氧化硫又有分解。C碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，所以这二个反应互为可逆反应。D工业合成氨反应BD6/26可逆反应可逆反应能进行彻底吗？即2molSO2与1molO2在催化剂作用下最终能得到2molSO3吗？

不能7/26⑴开始时刻各物质浓度，正、逆反应速率怎样？⑵伴随反应进行又有什么特征？⑶一段时间后有什么特征？c(SO2)、c(O2)最大，c(SO3)=0c(SO2)↓c(O2)↓

c(SO3)↑；c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均不再改变化学平衡状态建立v(正)=v(逆)v(正)↓(逆)↑v(正)最大

,v(逆)=0SO2+O22SO3催化剂高温8/26P47页交流与讨论：时间速率O··

v正v逆t1时间浓度O··t1反应物生成物9/26化学平衡状态1定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变状态。二、注意三点前提（适用范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)

≠0外在标志：反应混合物中各组分浓度保持不变10/262、化学平衡状态特征动动态平衡：v(正)≠0；v(逆)≠0等定变v(正)＝v(逆)≠0c(B)或n(B)或ω(B)一定条件改变→平衡改变逆化学平衡研究对象是可逆反应11/26练2.在一定条件下，向一固定容积容器中投入2molNO2进行反应：2NO22NO+O2，一段时间后测得NO2、NO、O2物质量可能是（）A.2molNO、0.75molO2

B.1molNO2、1.2molNOC.2molNO

D.0.7molO2D练3.当可逆反应2SO2+O22SO3达平衡时,通入18O2,再次平衡时,18O存在于（）A.SO3O2B.SO2SO3C.SO2O2D.SO2O2SO3D12/26

(1)看能否得出v正

=v逆

状态特征5、化学平衡状态标志③键角度分析:单位时间某物质断裂与形成化学键物质量相等①同一个物质：该物质生成速率等于它消耗速率；②不一样种物质：一物质正反应速率与另一物质逆反应速率之比等于方程式中计量数之比；即mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ひ(A正)

׃ひ(B逆)==m׃n׃

13/26以下说法能够证实反应N2+3H22NH3

已达平衡状态是()（A）1个N≡N键断裂同时,有3个H－H键形成（B）1个N≡N键断裂同时,有3个H－H键断裂（C）单位时间内，生成１molN2同时生成2molNH3（D）单位时间内，消耗１molN2同时生成2molNH3知识应用AC14/26（2）看能否得出反应混合物中各组成成份含量保持不变结果特征：①各组成成份含量（浓度、质量、物质量、体积分数等)保持不变；②容器体积一定时，有色气体颜色不再改变；（3）看能否经过P总、n总、ρ、M改变情况得出结论：①若反应往正方向或逆方向进行时P总或n总或ρ或M会发生改变，则不变时说明到达平衡；②若反应往正方向或逆方向进行时P总或n总或ρ或M总是不变，则不能判断是否到达平衡。如：I2、Br2、NO215/261.以下说法中能够充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态是（）

A.反应容器内压强不随时间改变

B.P和S生成速率相等

C.反应容器内P、Q、R、S四者共存

D.反应容器内总物质量不随时间而改变B例题16/262.在一定温度下恒容容器中，当以下物理量不再发生改变时，表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态是()A.混合气体压强B.混合气体密度C.B物质量浓度D.气体总物质量BC例题17/26化学平衡判断直接标志：A．V正=V逆B．各组分m、n不变。C．经过含量：各组分质量分数、物质量分数、（恒温、衡压下）气体体积分数不变。D．经过浓度：各组分浓度不变。间接标志：A．经过总量：前提：气体反应Δn≠0时。体系n（总）、p（总）、v（总）不变。B．经过复合量：、ρ不变。C．其它：如平衡体系颜色不变（实际是有色物浓度不变）18/261、在恒温恒容条件下可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)到达平衡标志是（）

A.C生成速率与C分解速率相等

B.单位时间生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C物质量浓度保持不变

D.A、B、C分子数之比为1：3：2E.容器中气体密度保持不变

F.混合气体平均摩尔质量保持不变

G.容器中气体总压强保持不变ACFG练习1919/262、某温度下，可逆反应：N2（g）+3H2（g）===2NH3（g）在恒容容器中反应到达平衡标志是（）

A．NH3生成速率与NH3分解速率相等。

B．单位时间生成nmolN2，同时生成3nmolH2。

C．N2、H2、NH3分子数之比为1：3：2

。

D．N2、H2、NH3物质量浓度保持不变。

E．容器中气体密度保持不变。

F．混合气体平均摩尔质量保持不变。

G．容器中气体总压强保持不变。

H.断裂3molH-H键同时形成2molN-H键.I.3V正(H2)=2V逆(NH3)ADFG练习ABHI是速率范围CD是含量范围EFG是P、ρ、M范围2020/26Ⅰ.直接标志：{任何情况均适用}（1）等——同一个物质ひ正（B）=ひ逆（B）（2）反应混合物中反应物和生成物各组分浓度或其百分含量保持不变注意陷阱：（1）同一反应中不一样物质速率之比等于方程式中各物质计量数之比。（2）若反应前后总质量一直不变，则化学反应到达平衡状态。（3）密闭容器中气体反应如，若密度不变，则化学反应到达平衡状态。总结.化学平衡状态标志:（难点）非标志（错）（错）N2+3H22NH3

（错）21/26Ⅱ.间接标志：{任何情况均适用}（1）同一个物质：该物质生成速率等于它分解速率。

ひ生成（B）=ひ分解（B）

（2）同一个物质：该物质断键速率等于它成键速率。ひ断键（B）=ひ成键（B）

（3）各组成物质量n（或物质量分数）不随时间改变而改变。

（4）各组成质量m（或质量分数）不变。(5)各气体体积V（或体积分数）不变。(6)各反应物转化率或各产物产率保持不变。22/26项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

是否平衡混合体系中各组分含量各物质物质量或物质量分数一定各物质质量或质量分数一定各气体体积或体积分数一定总压强、总体积、总物质量一定平衡平衡平衡不一定23/26mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡正、逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA同时生成了mmolA在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nmolB同时消耗了qmolD（均指ひ逆）ひ(A)׃ひ