《化学反应的方向和限度第二课时》课件1.ppt

1、化学反应的方向和限度第二课时,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,能量判据和熵判据,化学反应原理的组成部分：,导入,1、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,开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0,随着反应的进行,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,故：正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐

2、渐增大,在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g)，COH2O CO2H2,且正反应速率=逆反应速率,正反应速率,逆反应速率,相等,这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，,反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点学习的重要概念化学平衡状态,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,二、化学平衡状态,2、

3、化学平衡状态的特征,(1)动：动态平衡(正逆反应仍在进行),(2)等：正反应速率=逆反应速率,(3)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。,(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。,怎样解答达到化学平衡状态的标志的判断题,解答时不仅要看准题目的外界条件是恒温恒压 还是恒温恒容，还要看清楚所涉及物质的状态及 反应方程式的化学计量数。,以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析 化学反应达到平衡状态的标志：,怎样理解v(正)= v(逆)？,1.必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率,2.用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等，而应是本质意义相同

4、(与计量数成正比)。,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,【例1】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( ),怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变？,“各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比，而平衡浓度、起始浓度均不一定与化学计量数成正比。,【例2】 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

5、间内生成nmolA，同时生成3nmolB C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2,AC,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+O2 2SO3)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。,【例3】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,(2)对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应： (如H2+

6、I2 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。,【例4】 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,(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，取决于该物理量在平衡到达 前(反应过程中)是否发生变化。若 是则可；否则，不行。,【例5】 在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A(气)+

7、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3amolB A、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 3amolB A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.,B,怎样理解平衡的标志与体系物理量的关系？,本身就不随反应的进行而变化的量不能做为平衡的标志。随反应进行而变化的量不再变化时，说明体系已达平衡。,3、等效平衡问题：,外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是

8、正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同的平衡状态。,例如：在425时，在1L密闭容器中进行反应： H2+I2 2HI，达到平衡。不论从正反应开始，还是从逆反应开始，可以达到相同的平衡状态。,浓度/molL-1,时间/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,浓度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,时间/s,HI,H2或I2,从正反应开始,从逆反应开始,1mol21molI2,2molHI,相当于,例题,等效平衡,恒温恒容条件下等效平衡的条件：,对于mA(气)+nB(气)

9、 pC(气)+qD(气) 若m+n=p+q ，经换算成相同的反应物后，它们的物质的量之比相等，则平衡状态相同。 若m+np+q 经换算成相同的反应物后，它们的物质的量相等，则平衡状态相同。,恒温恒压条件下等效平衡的条件：,不论m+n=p+q ，还是m+np+q ，经换算成相同的反应物后，它们的物质的量之比相等，则平衡状态相同。,【例】在一定温度下，把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是() 1molC

10、O 2molH 0.2molCO 0.2molH 0.8molCO 1.8molH2O C. 1molCO 1molH2O D. 1molCO 1molH 1molH2O,例7 一定温度下，把2摩SO2和1摩O2通入一定容积的密闭的容器里，发生如下反应:2SO2+O2 2SO3 反应进行一段时间后，达到化学平衡状态.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和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,(2)若a=0.5，则b= 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):,0.25,1.5,a+c=2，b+c/2=1,【例8】在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应： 2A(g)+B(g)