化學平衡狀態(tài)及標志

第三節(jié)化學平衡第二章化學反應速率與化學平衡第一課時可逆反應與化學平衡狀態(tài)濃度、壓強、溫度、催化劑影響化學反應速率的四大因素此外還有光、超聲波、激光、放射性、電磁波、反應物的顆粒的大小、擴散速率、溶劑效應等也影響了反應速率。復習單位體積內有效碰撞次數(shù)化學反應的速率分子總數(shù)活化分子百分數(shù)活化分子數(shù)增大反應物濃度增大壓強升高溫度使用正催化劑試將外界條件對反應速率的影響結果填入下表：影響結果外界條件改變速率含義與濃度關系v正v逆正反應：從左向右進行的反應。逆反應：從右向左進行的反應。單位時間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加單位時間反應物濃度的增加或生成物濃度的減少決定于生成物濃度決定于反應物濃度在同一條件下向正反應方向進行的同時又向逆反應方向進行的反應.用表示。例：一、可逆反應NH3＋H2ONH3·H2O可逆反應的特點:⑴同一條件下正逆反應同時進行⑵可逆反應通常不能進行到底,反應物的轉化率不能達到100%,反應體系中得到的總是反應物與生成物的混合物。思考：

20℃時，將一塊質量為40g的NaCl晶體投入到100g水中，充分攪拌，至固體不再溶解為止，靜置。經過相當長的時間后，發(fā)現(xiàn)NaCl晶體質量不再發(fā)生變化，但NaCl晶體的形狀在不斷發(fā)生改變，為什么？宏觀表象微觀速率解釋溶解結晶飽和v溶解>v結晶v溶解<v結晶v溶解=v結晶溶解平衡狀態(tài)在一定溫度下的飽和溶液中：

固體溶質溶液中的溶質溶解結晶若：溶解速率=結晶速率則：達到溶解平衡狀態(tài)（一種動態(tài)平衡）那么，可逆反應的情況又怎樣呢？開始時c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0隨著反應的進行，c(CO)、c(H2O)逐漸減小，正反應速率逐漸減小，c(CO2)、c(H2)逐漸增大，逆反應速率逐漸增大進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速率和逆反應速率相等，則各物質的濃度將____在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2OCO2＋H2不變正反應速率逆反應速率相等時間速率這時，反應仍在進行，但是四種物質的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念—化學平衡狀態(tài)1、定義化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。注意三點前提（適用范圍）：可逆反應內在本質：v(正)=v(逆)≠0外在標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變二、化學平衡狀態(tài)2、化學平衡狀態(tài)的特征動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。正反應速率=逆反應速率反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定?？赡娣磻?；條件相同，某一可逆反應無論是從正反應開始還是從逆反應開始，只要量相等(或相當)，最終均可達到同一平衡狀態(tài)。(1)逆：(2)等：(3)動：(4)定：(5)變:(6)同：其中，“等”和“定”判斷化學反應是否處于平衡狀態(tài)的關鍵3、可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志1.等：對同一種物質，v正

=v逆可推出已達平衡2.定：由各組分（任意一種物質）的濃度一定（不再變化），物質的量、質量一定，也可推出直接標志：即：該物質單位時間內消耗的量=生成的量或對同一物質，斷裂與形成的化學鍵的物質的量相等1、各組分（任一物質）的百分含量保持不變2、反應物的平衡轉化率保持不變3、對反應前后氣體分子數(shù)不等的反應，氣體總物質的量、總壓強、總體積不再變化4、對反應中各物質不全是氣體的反應，平均相對分子質量、氣體密度不再變化5、反應中若有有色物質，顏色不再變化間接標志：如：（1）對于反應前后的氣體物質的分子總數(shù)不相等的可逆反應（2SO2+O22SO3）來說，可利用混合氣體的總壓（定容時）、總體積（定壓時）、總物質的量是否隨著時間而變化來判斷是否達到平衡。（2）對于反應前后氣體物質的分子數(shù)相等的可逆反應：（H2(g)+I2(g)2HI(g)），不能用此標志判斷平衡是否到達，因為在此反應過程中，氣體的總壓強、總體積、總物質的量都不隨時間的改變而改變。判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)？重要題型：例：在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.

單位時間生成nmolA,同時生成3nmolBC.

單位時間生成B的速率,與生成C的速率在數(shù)值上相等D.

單位時間生成nmolA,同時生成2nmolCAD注意：在應用“等”進行平衡狀態(tài)的判斷時，一定要先判斷是不是正、逆兩個方向上的量指同一物質時，數(shù)值直接相等指不同物質時，數(shù)值之比等于計量數(shù)之比（或者轉化為同一物質后再比較）正逆相等則平衡在500℃、釩觸媒的作用下，某密閉容器中反應2SO2

＋O22SO3

△

H＜0達到化學平衡狀態(tài)時的標志是()ASO2的消耗速率等于SO3的生成速率BSO2的生成速率等于SO3的生成速率CSO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍DSO3的生成速率等于O2生成速率的2倍BD練一練下列說法可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態(tài)的是()ACA.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【例】在恒溫恒容時,下列敘述不是可逆反應A(氣)+B(氣)3C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是（其中B為有色氣體）①A、B、C的濃度不再變化②A、B、C的百分含量不再變化③混合氣體的總壓強不再變化④混合氣體的總物質的量不再變化⑤混合氣體的密度不再變化⑥混合氣體的顏色不再變化⑦混合氣體的平均相對分子質量不再變化⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2⑧注意：在應用“定”進行平衡狀態(tài)的判斷時，某一物理量是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在反應過程中是否發(fā)生變化。即：反應前后能變化的量保持不變則達平衡。能變不變則平衡１、

在一定溫度下,可逆反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)達到平衡的標志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.

單位時間內生成nmolA,同時生成3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC練一練2、下列說法中可以充分說明反應:P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫恒容時已達平衡狀態(tài)的是（）反應容器內壓強不隨時間變化B.

P和S的生成速率相等C.

反應容器內P、Q、R、S四者共存D.

反應容器內總物質的量不隨時間而變化B

3、在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應: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的物質的量濃度D.氣體的總物質的量BC4、下列說法中可以充分說明反應:

P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫恒容下已達平衡狀態(tài)的是（）

(A)P、Q、R、S的濃度不再變化

(B)P、Q、R、S的分子數(shù)比為1:1:1:1(C)反應容器內總物質的量不隨時間而變化

(D)混合氣體的壓強（E）氣體的平均分子量（F）各組分的質量分數(shù)不再改變（G）混合氣體的密度AF5、在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中可逆反應mA(g)+nB(g)==pC(g)+qQ(g)當m、n、p、q為任意整數(shù)時，一定達到平衡的標志是：①體系的壓強不再改變②體系的溫度不再改變③各組分的濃度不再改變④各組分的質量分數(shù)不再改變⑤反應速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q⑥單位時間內mmolA斷鍵反應，同時pmolC也斷鍵反應（A）③④⑤⑥（B）②③④⑥（C）①③④⑤

（D）①③④⑥B思考與練習（1）混合氣體的顏色不再改變（）（2）混合氣體的平均相對分子質量不變（）（3）混合氣體的密度不變（）（4）混合氣體的壓強不變（）（5）單位時間內消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2（）

(6)O2氣體的物質的量濃度不變（）在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應：

2NO22NO+O2該反應達到平衡的標志是：[小結]化學平衡狀態(tài)的標志:（1）υ正

=υ逆（本質特征）①同一種物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質：速率之比等于方程式中各物質的計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。另外：物質的生成與消耗的量，化學鍵的斷裂與形成也必須是不同方向的（2）反應混合物中各組成成分的含量保持不變（外部表現(xiàn)）：