化學(xué)平衡狀態(tài)w

第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度化學(xué)平衡狀態(tài)高爐煉鐵的主要反應(yīng)為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2從煉鐵爐口排出的尾氣中含有一定量的CO。100多年前，人們曾認為這是由于CO與鐵礦石接觸時間不夠的緣故。為使反應(yīng)進行的完全，當(dāng)時曾耗巨資改建高爐，以延長CO和Fe2O3的接觸時間，結(jié)果尾氣中CO的含量并未減少。你知道這是為什么嗎？1.可逆反應(yīng)（1）

在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。3H2+N22NH32SO2+O22SO3可逆反應(yīng)的概念及其特點不可逆反應(yīng)：在一定條件下，進行得很徹底或可逆程度很小的反應(yīng)。下列說法是否正確：1.硫酸銅晶體加熱變成白色粉末，冷卻又變成藍色，所以無水硫酸銅結(jié)合結(jié)晶水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。2.氯化銨加熱變成氨氣和氯化氫氣體，兩種氣體又自發(fā)變成氯化銨，氯化銨的分解是可逆反應(yīng)。可逆反應(yīng)的概念及其特點可逆反應(yīng)的特點：①相同條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時發(fā)生②反應(yīng)物、生成物共同存在③可逆反應(yīng)有一定的限度(反應(yīng)不能進行到底)2.可逆反應(yīng)特點可逆反應(yīng)的概念及其特點1.下列為可逆反應(yīng)的是（）氫氣與氧氣點燃可化合成水,水電解可生成氫氣和氧氣,因此氫氣與氧氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。B.在催化劑的作用下，二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫的同時，三氧化硫又有分解。C.合成氨的反應(yīng)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，其轉(zhuǎn)化率總是達不到百分百。D.碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和二氧化碳在常溫下生成碳酸鈣，因此這二個反應(yīng)是可逆反應(yīng)。練習(xí)BC在一定條件下，向一固定容積的容器中投入2molNO2進行反應(yīng)：2NO22NO+O2，一段時間后測得NO2、NO、O2的物質(zhì)的量可能是（）

A.2molNO、0.75molO2

B.1molNO2、1.2molNOC.2molNOD.0.7molO2D練習(xí)化學(xué)平衡的概念時間速率O··時間濃度O··

v正v逆t1t1以小組為單位進行P47頁的交流與討論：反應(yīng)物生成物化學(xué)平衡的概念1.化學(xué)平衡狀態(tài)的定義指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。注意對象條件特征可逆反應(yīng)一定v正=v逆C(B)不變2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征動動態(tài)平衡：v(正)=v(逆)≠0等定變v(正)＝v(逆)c(B)或n(B)或ω(B)一定條件改變→平衡改變逆化學(xué)平衡的研究對象是可逆反應(yīng)同化學(xué)平衡狀態(tài)只與條件有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)(1)v正=v逆（本質(zhì)特征）①同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率?；瘜W(xué)平衡是動態(tài)平衡3.化學(xué)平衡狀態(tài)的標志(2)反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變（濃度標志）：①各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質(zhì)的量濃度均保持不變。②各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均保持不變。③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。④若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不等，則氣體的總物質(zhì)的量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）均保持不變?；瘜W(xué)平衡是動態(tài)平衡3.下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成AC練習(xí)4.在一定溫度下的固定容積的容器中，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A.C的生成速率與C的分解速率相等B.單位時間生成nmolA，同時生成3nmolBC.A、B、C的物質(zhì)的量濃度保持不變D.A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2E.容器中氣體的密度保持不變F.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變G.容器中氣體的總壓強保持不變H.若A有顏色，體系的顏色保持不變I.A的轉(zhuǎn)化率保持不變ACFGHI體積可變ACEFHI145.在一定溫度下，固定體積容器中,可逆反應(yīng)H2(氣)+I2(氣)2HI(氣)達到平衡的標志是___________A混合氣體的顏色不再變化B各物質(zhì)的百分含量不再變化C體系壓強不再變化D反應(yīng)混合物的相對分子質(zhì)量不再變化EH2的轉(zhuǎn)化率不再變化F混合氣體的密度不再變化壓強不變ABEABE6.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，表明反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC練習(xí)7.下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（）A.反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.P和S的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B練習(xí)

是否平衡混合體系中各組分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分數(shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定各氣體的體積或體積分數(shù)一定總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡平衡平衡不一定小結(jié)是否平衡正、逆反應(yīng)速率關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了mmolA的同時生成了mmolA在單位時間內(nèi)消耗了nmolB的同時消耗了pmolC在單位時間內(nèi)生成了nmolB的同時消耗了qmolD（均指ひ逆）ひ(A)?ひ(B)?ひ(C)?ひ(D)==m?n?p?qひ正不一定等于ひ逆mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)不一定不一定平衡平衡小結(jié)是否平衡壓強當(dāng)m+n≠p+q時，總壓力一定（其它條件一定）當(dāng)m+n=p+q時，總壓力一定（其它條件一定）混合氣體的平均M當(dāng)m+n≠p+q時，M一定當(dāng)m+n=p+q時，M一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)不一定不一定平衡平衡小結(jié)注意化學(xué)反應(yīng)的特點密度Ρ(恒容)C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)H2(g)+I2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定不一定平衡小結(jié)化學(xué)平衡常數(shù)完成P48交流與討論——K化學(xué)平衡常數(shù)實驗測得，同一反應(yīng)（如：aA+bBcC+dD）在某溫度下達到的化學(xué)平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質(zhì)的濃度滿足下面關(guān)系：其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。一、表達式一定溫度下，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)二、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題化學(xué)平衡常數(shù)（1）必須指明溫度，平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即速率大，K值不一定大（3）在進行K值的計算時，固體不作考慮，表達式中不需表達Fe3O4(s)+4H2(g)高溫3Fe(s)+4H2O(g)如：一定溫度下（4）在進行K值的計算時，稀溶液中的H2O的濃度可不表達Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+如：一定溫度下（5）平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫有關(guān)N2+3H22NH32NH3N2+3H21/2N2+3/2H2NH3K1=1/K2=K32某溫度下K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達到平衡時該反應(yīng)進行的程度（反應(yīng)的限度）。（1）K值越大，反應(yīng)程度增大，反應(yīng)進行得越完全。三、意義化學(xué)平衡常數(shù)（2）利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為___________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。吸熱放熱（3）判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否平衡及反應(yīng)向何方向進行濃度商Qc=c

p(C)·c

q(D)/cm(A)·c

n(B)①Q(mào)c＜K，反應(yīng)向___________進行②Qc＝K，反應(yīng)_____________③Qc＞K，反應(yīng)向_______________進行正方向反方向平衡狀態(tài)平衡轉(zhuǎn)化率用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時不夠直觀，常用平衡轉(zhuǎn)化率α來表示反應(yīng)限度。對于可逆反應(yīng):

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：注：溫度一定時，對于一個化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)雖然一定，但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。1.對于反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在一定溫度下，將2mol的SO3(g)放入一體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達到平衡狀態(tài)時，測得O2(g)的物質(zhì)的量為0.6mol,試求此反應(yīng)的平衡常數(shù)。0.675與平衡常數(shù)有關(guān)的計算2.對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g),若在一定溫度下，將0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中，當(dāng)達到平衡狀態(tài)時，測得容器中有0.088mol的SO3(g)，試求在該溫度下的平衡常數(shù)？求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。672288%3.CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)在773K時,平衡常數(shù)Kc=9，如反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度都是0.020mol·L，計算在這條件下，CO的轉(zhuǎn)化率最大是多少？75%4.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H＞0。其平衡常數(shù)可表達為:___________________，已知1100℃，K=0.263(1)若平衡向右進行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值________，平衡常數(shù)K值___