第三節(jié)化學(xué)平衡-1

第三節(jié)化學(xué)平衡速率曲線或v-t圖教學(xué)目標(biāo)1.建立化學(xué)平衡的觀點；2.理解化學(xué)平衡的特征；3.理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對化學(xué)平衡的影響；4.理解平衡移動的原理。5.掌握化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)和計算單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)的速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用正催化劑試將外界條件對反應(yīng)速率的影響結(jié)果填入下表中：影響結(jié)果

外界條件改變復(fù)習(xí)回顧很多反應(yīng)：鎂帶在空氣中燃燒，酸堿中和，生成CaCO3或AgCl沉淀等在相關(guān)問題的討論中都不考慮反應(yīng)是否進(jìn)行到底的問題。對于不能進(jìn)行到底的過程我們以前也接觸很多，也不陌生。本章主要學(xué)習(xí)此類反應(yīng).第一課時一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)

在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。例如：

注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物,反應(yīng)會達(dá)到一定的限度.通常認(rèn)為密閉容器內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)即為可逆反應(yīng)。NH3＋H2ONH3·H2O類比:飽和溶液

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，叫做這種溶質(zhì)在該溫度時的飽和溶液。

有溶質(zhì)存在的飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？

以膽礬溶解于水為例硫酸銅晶體飽和硫酸銅溶液固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)溶解結(jié)晶即：溶解速率=結(jié)晶速率或v(溶解)=v(結(jié)晶)達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài):表觀上看固體溶質(zhì)質(zhì)量不在減少（達(dá)到平衡），微觀上溶解和結(jié)晶過程還在進(jìn)行（動態(tài)），稱之為一種動態(tài)平衡。那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？?

在一定條件下，2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3？1、可逆反應(yīng)是在同一條件下能同時向正、逆兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)；2、可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，因而對于任何一個可逆反應(yīng)都存在一個反應(yīng)進(jìn)行到什么程度的問題。否!開始時刻c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)=c(H2)=0隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大c(CO2)、c(H2)逐漸增大進(jìn)行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小相等且不再變化c(CO)、c(H2O)逐漸減小在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),發(fā)生反應(yīng)CO＋H2OCO2＋H2正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率相等時間速率正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)基本認(rèn)識：1、構(gòu)成化學(xué)平衡狀態(tài)的基本要求是：反應(yīng)物和所有產(chǎn)物均處于同一反應(yīng)體系中，反應(yīng)條件保持不變。2、達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變。但是這個體系中的反應(yīng)并沒有停止，只是正、逆反應(yīng)的速率相等強(qiáng)調(diào)三點前提條件（研究對象）：一定條件的可逆反應(yīng)實質(zhì)（微觀）：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率標(biāo)志（宏觀）：反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量（或濃度）保持不變的狀態(tài)（一）、化學(xué)平衡狀態(tài)定義：

在一定溫度下,可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等時，達(dá)到化學(xué)平衡.在平衡時,反應(yīng)物和生成物均處于同一反應(yīng)體系中,反應(yīng)條件不變,反應(yīng)混合物中各組成物質(zhì)的質(zhì)量(或濃度)保持不變的狀態(tài).

強(qiáng)調(diào)：在平衡時，反應(yīng)物和生成物處于同一反應(yīng)體系中;是可逆反應(yīng)的一種特殊狀態(tài)；是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度；是反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率狀態(tài);反應(yīng)條件不變，反應(yīng)混合物中各組成物質(zhì)的質(zhì)量（或濃度）保持不變。（二）化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(3)動：動態(tài)平衡（v(A)正=v(A)逆≠0）(5)變：條件改變，原平衡被破壞（v(A)正≠

v(A)逆），在新的條件下建立新的平衡（v(A)'正=

v(A)'逆）

。(2)等：v(A)正=v(A)逆(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(1)逆：可逆反應(yīng)；(6)同：條件相同，某一可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，或者從正逆兩個方向同時開始，只要起始量相當(dāng)，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。即等效平衡,后邊討論（三）可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志（判據(jù)）(1)直接標(biāo)志：①微觀：v(A)正=v(A)逆②宏觀：各組分的質(zhì)量、濃度、百分含量不隨時間改變而改變?nèi)纾海?）對于反應(yīng)前后的氣體分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng):2SO2+O22SO3

可依據(jù)混合氣體的總壓（恒容）、總體積（恒壓）、總物質(zhì)的量是否隨著時間的推移而改變來判斷是否達(dá)到平衡。(2)間接標(biāo)志：宏觀上（2）對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)：

H2+I2(g)2HI

不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因為在此反應(yīng)過程中，氣體的總壓（恒容）、總體積（恒壓）、總物質(zhì)的量始終都不隨時間的推移而改變。(2)間接標(biāo)志：宏觀上2SO2+O22SO3H2+I2(g)2HI氣體的顏色不隨時間改變而改變；容積固定的密閉容器中，氣體的密度不變；壓強(qiáng)不變的密閉容器中，氣體的密度不變；氣體的平均相對分子質(zhì)量不變；C(s)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(2)間接標(biāo)志：宏觀上有①各組分的濃度不隨時間改變而改變②各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變而改變③氣體的顏色不隨時間改變而改變④氣體的壓強(qiáng)不隨時間改變而改變⑤氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量不隨時間改變而改變③④⑤不一定!!對于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為已達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若變則可；否則，不可（如上③④⑤

）。注意!對于反應(yīng)aA+bB

cC+dD,達(dá)平衡時

v(A)正:v(B)逆=a:b

v(A)正:v(C)逆=a:c

v(A)逆:v(B)正=a:b

v(A)消耗:v(B)生成=a:b

v(A)斷鍵=v(A)成鍵

v(A)消耗:v(C)消耗=a:c

v(A)生成:v(C)生成=a:c(2)間接標(biāo)志：微觀上注意：

用速率標(biāo)志時,只要緊抓是否體現(xiàn)正、逆兩方向及速率值的正確性即可。【１】在一定溫度下,可逆反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)

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.單位時間內(nèi)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

課堂練習(xí)【2】下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）

A.恒容時反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)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【3】下列說法可以證明反應(yīng)

N2+3H22NH3

已達(dá)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

【4】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(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)

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【5】在一定溫度下,容積不變的密閉容器中的可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2②⑧思考練習(xí)

(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(zhì)量不變（）

(3)混合氣體的密度不變（）

(4)混合氣體的壓強(qiáng)不變（）

(5)單位時間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時生成

2nmolO2（）

(6)O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變（）在一定溫度下，固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2NO22NO+O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是：小結(jié)１、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義前提條件實質(zhì)標(biāo)志2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征動、等、定、變3、達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志作業(yè)：《課時作業(yè)》第二章第三節(jié)第一課時第二課時等效平衡問題

外界條件相同時，同一可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，還是從正、逆反應(yīng)同時開始，只要起始濃度相當(dāng)，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)（任何相同物質(zhì)的含量、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都相同的化學(xué)平衡）。也就是說，平衡的實現(xiàn)與反應(yīng)途徑無關(guān)。例題：在425℃時，在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：

H2+I22HI，達(dá)到平衡。不論從正反應(yīng)開始，

還是從逆反應(yīng)開始，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始濃度mol/L2.001.581.000.210時間t濃度mol/L2.001.581.000.210時間t從逆反應(yīng)開始HIHIH2

或I2H2

或I21molH2+1molI22molHI濃度相當(dāng)?shù)呐袛啵?/p>

①在定溫、定容條件下，將各項中的物質(zhì)按照反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比全部轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，若與原濃度相同，則與原平衡等效。

②在定溫、定壓的條件下，只要按化學(xué)計量數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則與原平衡等效。例、在一固定容積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A（g）+B（g）3C（g）+D（g）達(dá)到平衡。C的濃度為Wmol/L，若維持容器容積和溫度不變，按下列四種方法改變起始濃度，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為Wmol/L的是A．4molA+2molBB．2molA+1molB+3molCC．3molC+1molD