高二化學(xué)化學(xué)平衡狀態(tài)1

1、 我們接觸過許多實(shí)驗(yàn)，如鎂條燃燒、酸堿中和、我們接觸過許多實(shí)驗(yàn)，如鎂條燃燒、酸堿中和、生成生成CaCO3、AgCl沉淀的反應(yīng)、氯氣對(duì)溶液中溴沉淀的反應(yīng)、氯氣對(duì)溶液中溴離子或碘離子的置換等，在進(jìn)行有關(guān)的化學(xué)計(jì)算離子或碘離子的置換等，在進(jìn)行有關(guān)的化學(xué)計(jì)算時(shí)，從來(lái)沒有要求考慮反應(yīng)是否進(jìn)行到底的問題。時(shí)，從來(lái)沒有要求考慮反應(yīng)是否進(jìn)行到底的問題。 當(dāng)溫度一定時(shí)，固體溶質(zhì)在某溶劑中形成飽和當(dāng)溫度一定時(shí)，固體溶質(zhì)在某溶劑中形成飽和溶液，溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量為一定值（溶解度）。溶液，溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量為一定值（溶解度）。 溶液達(dá)到飽和之后，溶液中的固體溶質(zhì)溶解溶液達(dá)到飽和之后，溶液中的固體溶質(zhì)溶解和溶液中的溶質(zhì)分子

2、回到溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程和溶液中的溶質(zhì)分子回到溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程一直在進(jìn)行，而且兩種過程的速率相等，于是一直在進(jìn)行，而且兩種過程的速率相等，于是飽和溶液的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量都保持不變。飽和溶液的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量都保持不變。此狀態(tài)稱為溶解結(jié)晶平衡。此狀態(tài)稱為溶解結(jié)晶平衡。一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)問題問題:什么是飽和溶液？什么是飽和溶液？ 在一定溫度下，在一定量的溶劑里，在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。溶質(zhì)的飽和溶液。 飽和溶液中溶質(zhì)的溶解飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？過程完全停

3、止了嗎？ 沒有！以膽礬溶解于水為例沒有！以膽礬溶解于水為例硫酸銅晶體硫酸銅晶體飽和硫酸銅溶液飽和硫酸銅溶液固體固體溶質(zhì)溶質(zhì)溶液中溶液中的溶質(zhì)的溶質(zhì)溶解溶解結(jié)晶結(jié)晶即：溶解速率即：溶解速率 = 結(jié)晶速率結(jié)晶速率達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動(dòng)態(tài)平衡達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動(dòng)態(tài)平衡那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？思考：思考： 20時(shí)，將一塊質(zhì)量為時(shí)，將一塊質(zhì)量為40 g 的的NaCl晶體投入到晶體投入到100 g 水水中，充分?jǐn)囍?，充分?jǐn)嚢?，至固體不再溶解為止，靜置。拌，至固體不再溶解為止，靜置。經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)NaCl晶晶體質(zhì)量不再發(fā)生變

4、化，但體質(zhì)量不再發(fā)生變化，但NaCl晶體晶體的形狀在不斷發(fā)生改變，為什么？的形狀在不斷發(fā)生改變，為什么？ 宏觀表象宏觀表象 微觀速率解釋微觀速率解釋溶解溶解結(jié)晶結(jié)晶飽和飽和V溶解溶解 V結(jié)晶結(jié)晶V溶解溶解 v(逆逆) 在一固定容積的密閉容器里，加在一固定容積的密閉容器里，加1molSO2和和1molO2，能發(fā)生什么反應(yīng)？能發(fā)生什么反應(yīng)？（3）c(SO2) 、c(O2)逐漸變小，逐漸變小，c(SO3) 逐漸增大，逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個(gè)三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個(gè)特定特定值值。2SO2+O2 2SO3一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？v(正正)= v(逆逆) 02SO2+O2 2

5、SO3“特定值特定值”是怎樣造是怎樣造成的？三種物質(zhì)的濃成的？三種物質(zhì)的濃度、百分含量會(huì)不會(huì)度、百分含量會(huì)不會(huì)再變化？再變化？ 由于由于v(正正)= v(逆逆) 0，雖然正、逆反應(yīng)都，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)發(fā)生變化。會(huì)發(fā)生變化。 從外表上看，反應(yīng)好象從外表上看，反應(yīng)好象“停止停止”。 可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。 這時(shí)，這時(shí)，SO2、O2的消耗量等于的消耗量等于SO3 轉(zhuǎn)化生轉(zhuǎn)化生成成SO2、O2的量。的量?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)（動(dòng)態(tài)平

6、衡動(dòng)態(tài)平衡）2SO2+O2 2SO3v(正)相等相等時(shí)間速率v(逆)2SO2+O2 2SO3不平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)l 在密閉容器中充入在密閉容器中充入SO2和由和由18O原子原子組成的氧氣，在一定條件下開始反應(yīng)，組成的氧氣，在一定條件下開始反應(yīng)，在達(dá)到平衡前，在達(dá)到平衡前，18O存在于（存在于（ ）l A、只存在于氧氣中只存在于氧氣中 lB、只存在于只存在于O2和和SO3中中l(wèi) C、只存在于只存在于SO2和和SO3中中l(wèi) D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。中都有可能存在。D1、定義、定義化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆可逆反應(yīng)反應(yīng)里，里，正反應(yīng)速率和

7、逆反應(yīng)速率相等正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反，反應(yīng)混合物中各應(yīng)混合物中各組分的組分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。注意三點(diǎn)前提（適用范圍）前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變的濃度保持不變3、化化學(xué)學(xué)平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)的的特特征征(1)動(dòng)動(dòng)：動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)平平衡衡（v(正正)= v(逆逆) 0）(2)等等：v(正正)= v(逆逆)(3)定定：反反應(yīng)應(yīng)混混合合物物中中各各組組分分的的含含量量保保持持不不變變，各各組組分分的的濃濃度度保保持持一一定定。(4)變變：條條件件改改變變，原原平平

8、衡衡被被破破壞壞，在在新新的的條條件件下下建建立立新新的的平平衡衡。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的條件：、化學(xué)平衡狀態(tài)的條件：外界條件不變外界條件不變思考與討論：動(dòng)態(tài)平衡有哪些特征思考與討論：動(dòng)態(tài)平衡有哪些特征？特征：特征：1 1、正逆過程都在同時(shí)進(jìn)行、正逆過程都在同時(shí)進(jìn)行“逆逆”2 2、v v（正）（正）0 0，v v（逆）（逆）0 0“動(dòng)動(dòng)”3 3、v v（正）（正）= = v v（逆）（逆）“等等”4 4、外界條件不發(fā)生變化，體系組分不發(fā)生、外界條件不發(fā)生變化，體系組分不發(fā)生 變化變化“定定”5、外界條件變化，平衡將改變、外界條件變化，平衡將改變“變變”。 如何判斷可逆反應(yīng)如何判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀

9、態(tài)？達(dá)到平衡狀態(tài)？速率：速率：v正正=v逆逆（即任何一種物質(zhì)（即任何一種物質(zhì) 的生成速率等于其消耗速率）的生成速率等于其消耗速率）各成分的含量保持不變各成分的含量保持不變v正正=v逆逆1、同一物質(zhì)、同一物質(zhì)2、消耗生成、消耗生成含量保持不變：含量保持不變：1、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量2、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量濃度3、百分含量、百分含量 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.單位時(shí)間生成B的速率,與生成C的速率 相等 （數(shù)值）D.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成2nmolCAD

10、在在500、釩觸媒的作用下，某密閉容、釩觸媒的作用下，某密閉容器中反應(yīng)器中反應(yīng) 2SO2 O2 2SO3 H 0 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志是 ( )A SO2的消耗速率等于的消耗速率等于SO3的生成速率的生成速率 B SO2的生成速率等于的生成速率等于SO3的生成速率的生成速率C SO2的消耗速率等于的消耗速率等于O2消耗速率的消耗速率的2倍倍 D SO3的生成速率等于的生成速率等于O2生成速率的生成速率的 2倍倍BD 下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是( )A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂

11、C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成AC 下列說法中可以充分說明反應(yīng): 在恒溫恒容下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（） (A) P、Q、R、S的濃度不再變化的濃度不再變化 (B) P、Q、R、S的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1:1:1：1 (C)反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化 (D)混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化不隨時(shí)間而變化 （E）氣體的平均分子量）氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化不隨時(shí)間而變化（F）各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變）各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變 （G）混合氣體的密度）混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化不隨時(shí)間而變化2

12、P(氣氣)+Q(氣氣) R(氣氣)+S(氣氣)?acdef 下列說法中可以充分說明反應(yīng): A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣) , 在恒溫恒容下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（） (A)混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的壓強(qiáng) （B）氣體的平均分子量）氣體的平均分子量 （C）各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變）各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變 （D）混合氣體的密度）混合氣體的密度 在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng): A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（其中只有B氣體有顏色） ( )A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度C.氣體的平均分子量 D.氣體的顏色BCDA(g)+3B(g

13、) 2C(g)+D(g)?A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)? 在一定溫度下在一定溫度下, ,下列敘述不是可逆反應(yīng)下列敘述不是可逆反應(yīng)A(A(氣氣)+3B()+3B(氣氣) 2C() 2C(氣氣)+2D()+2D(固固) )達(dá)到平衡的標(biāo)志達(dá)到平衡的標(biāo)志的是的是 ( )( )C C的生成的生成 速率與速率與C C的分解速率相等的分解速率相等 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成amolAamolA, ,同時(shí)生成同時(shí)生成3amolB 3amolB A A、B B、C C的濃度不再變化的濃度不再變化A A、B B、C C的百分含量不在變化的百分含量不在變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不

14、再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時(shí)間內(nèi)消耗單位時(shí)間內(nèi)消耗amolAamolA, ,同時(shí)生成同時(shí)生成 3amolB3amolBA A、B B、C C、D D的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1:3:2:21:3:2:2 A. A. B. B. C. C. D. D.A【能力訓(xùn)練】 4、在一個(gè)不傳熱的固定容積的密閉容器中可逆反應(yīng)mA(氣)+nB(氣)= pC(氣)+qQ(氣)當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時(shí)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是：體系的壓強(qiáng)不再改變 體系的溫度不再改變各組分的濃度不再改變 各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變反應(yīng)速率Va:Vb:Vc:Vd=m:n:p:q單位時(shí)間內(nèi)m mol A

15、斷鍵反應(yīng)，同時(shí)p mol C也斷鍵反應(yīng)（A） （B） （C）（D） B【能力訓(xùn)練】 5、在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(固)2B(氣) C(氣)D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ）A混合氣體的壓強(qiáng) B混合氣體密度CB的物質(zhì)的量濃度D氣體總物質(zhì)的量BC【能力訓(xùn)練】1、在一定溫度下，反應(yīng)A2（氣）B2（氣）=2AB（氣）達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、單位時(shí)間內(nèi)生成n molA2，同時(shí)生成n mol 的ABB、容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化C、單位時(shí)間內(nèi)生成2n molAB，同時(shí)生成n mol的B2D、單位時(shí)間內(nèi)生成n molA2，同時(shí)生成n mol的B2 C 由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的

16、量隨反應(yīng)進(jìn)行不發(fā)生改變，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行不發(fā)生改變，定溫條件下壓強(qiáng)不變，不能說明反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量定溫條件下壓強(qiáng)不變，不能說明反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量一定，一定，B選項(xiàng)無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)。選項(xiàng)無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)。C【能力訓(xùn)練】6、在恒溫下，固定容積的密閉容器中，有可逆反應(yīng)2SO3(氣) 2SO2(氣)O2(氣)，可用來(lái)確定該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）A容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變BSO3的消耗速率與SO2的生成速率相等C正反應(yīng)生成SO2的速率與逆反應(yīng)生成SO3的速率相等D容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間改變AC【能力訓(xùn)練】 7、在一定溫下 達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ）A單位

17、時(shí)間內(nèi)生成nmol H2，同時(shí)生成nmol I2B容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化C單位時(shí)間內(nèi)生成2n molHI，同時(shí)生成n molH2D當(dāng) 時(shí)C【能力訓(xùn)練】8、下列敘述中能表示可逆反應(yīng)N2+3H2= 2NH3一定處于平衡狀態(tài)的是：A、N2、3H2、NH3百分含量相等B、單位時(shí)間內(nèi)，消耗1 mol N2的同時(shí)消耗3mol H2C、單位時(shí)間內(nèi)，消耗1 mol N2的同時(shí)生成3mol H2D、反應(yīng)若在定容的密閉容器中進(jìn)行，溫度一定時(shí)，壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變分析：化學(xué)平衡狀態(tài)的基本特征是正、逆反應(yīng)速率相等，各組分百分含量一定。分析：化學(xué)平衡狀態(tài)的基本特征是正、逆反應(yīng)速率相等，各組分百分含量一定。A選項(xiàng)選項(xiàng)3種

18、物質(zhì)含量相等，不一定是平衡狀態(tài)。種物質(zhì)含量相等，不一定是平衡狀態(tài)。B選項(xiàng)單位時(shí)間內(nèi)，消耗選項(xiàng)單位時(shí)間內(nèi)，消耗1 mol N2的同時(shí)消耗的同時(shí)消耗3mol H2均表示的是正反應(yīng)速率的變化，無(wú)逆反應(yīng)速率的變化情況，從而均表示的是正反應(yīng)速率的變化，無(wú)逆反應(yīng)速率的變化情況，從而無(wú)法判斷正、逆反應(yīng)速率是否相等，不符合題意。無(wú)法判斷正、逆反應(yīng)速率是否相等，不符合題意。C選項(xiàng)單位時(shí)間內(nèi)，消耗選項(xiàng)單位時(shí)間內(nèi)，消耗1 mol N2可判斷正反應(yīng)速率，生成可判斷正反應(yīng)速率，生成3mol H2可判斷逆反應(yīng)速率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式系數(shù)關(guān)系可判斷逆反應(yīng)速率，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式系數(shù)關(guān)系可知正、逆反應(yīng)速率相等，符合題意?？芍?、逆反應(yīng)速率相等，符合題意。D選項(xiàng)定容、定溫條件下壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)選項(xiàng)定容、定溫條件下壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量一定，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量有變化，所以當(dāng)總物質(zhì)的混合物的總物質(zhì)的量一定，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量有變化，所以當(dāng)總物質(zhì)的量一定時(shí)，間接說明各物質(zhì)的百分含量一定，符合題意。量一定時(shí)，間接說明各物質(zhì)的百分含量一定，符合題意。答案：答案：C、D CD化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷【例】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.C的生成速率與C分解的速率