化學(xué)平衡狀態(tài)精品課件

1、一、什么是可逆反應(yīng)？一、什么是可逆反應(yīng)？ 在在同一條件同一條件下下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫叫做可逆反應(yīng)做可逆反應(yīng).NH3H2ONH3H2O 注意：可逆反應(yīng)總是注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物混合物二、什么是飽和溶液？二、什么是飽和溶液？ 在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)這種溶質(zhì)的飽和溶液。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(guò)

2、程完全停止了嗎？過(guò)程完全停止了嗎？ 沒(méi)有！沒(méi)有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開(kāi)以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開(kāi)蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。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)的那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？情況又怎樣呢？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)的那么，可逆反應(yīng)的情況

3、又怎樣呢？情況又怎樣呢？開(kāi)始時(shí)開(kāi)始時(shí)c(CO) 、c(H2O)最大，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，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大逆反應(yīng)速率逐漸增大c(CO2) 、c(H2)逐漸增大逐漸增大 進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化 在容積為在容積為1L的密閉容器里，加的密閉容器里，加0.01molCO和和0.01molH2O(g),COH2O CO2H2c(CO) 、c(H2O)逐漸減小逐漸減小且正反應(yīng)速率且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)

4、速率正反應(yīng)正反應(yīng)速率速率逆反應(yīng)逆反應(yīng)速率速率相等相等時(shí)間時(shí)間速速率率這時(shí)，這時(shí)，CO、H2O的消耗量等于的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的CO、H2O的量，的量， 反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念重點(diǎn)研究的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速在一定條件下可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)混合物中率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)混合物中各成分的百分含量保持不變的狀態(tài)。各成分的百分含量保持不變的狀態(tài)。一、化學(xué)平衡狀態(tài)一

5、、化學(xué)平衡狀態(tài) 1 1、化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)標(biāo)志、化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)標(biāo)志: :同一物質(zhì)的同一物質(zhì)的V V正正=V=V逆逆（單位時(shí)間內(nèi)生成與消耗某反單位時(shí)間內(nèi)生成與消耗某反應(yīng)物（生成物）的量相等）應(yīng)物（生成物）的量相等）各成分的百分含量（物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)）各成分的百分含量（物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)）保持不變保持不變2 2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(2)(2)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）(3)(3)等：正反應(yīng)速率等：正反應(yīng)速率= =逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率(4)(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持 不變，各組分的含量

6、一定。不變，各組分的含量一定。(5)(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。(1)(1)逆：只有可逆反應(yīng)才能建立化學(xué)平衡逆：只有可逆反應(yīng)才能建立化學(xué)平衡 小結(jié)：化學(xué)平衡的標(biāo)志小結(jié)：化學(xué)平衡的標(biāo)志 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率（正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率（正正= =逆逆） 各成分的百分含量保持不變各成分的百分含量保持不變 各物質(zhì)的濃度不變各物質(zhì)的濃度不變 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變 對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)和前后不相等的反應(yīng)對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)和前后不相等的反應(yīng), , 壓強(qiáng)保壓強(qiáng)保持不變持不變對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不

7、變。對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不變。對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng)，絕熱體系的溫度不變。對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng)，絕熱體系的溫度不變。對(duì)于同物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的數(shù)目與生成化學(xué)的對(duì)于同物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的數(shù)目與生成化學(xué)的數(shù)目相等。數(shù)目相等。本本質(zhì)質(zhì)標(biāo)標(biāo)志志特特征征標(biāo)標(biāo)志志 例例1.1.下列方法中可以證明下列方法中可以證明A(s) + 2BA(s) + 2B2 2(g) (g) 2C2C2 2(g) (g) +D+D2 2(g) (g) 已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_、一個(gè)、一個(gè)B BB B鍵的斷裂的同時(shí)有一個(gè)鍵的斷裂的同時(shí)有一個(gè)C CC C鍵的生成鍵的生成、百分組成、百分組成 B B

8、2 2% = C% = C2 2% = D% = D2 2%、單位時(shí)間內(nèi)生成了、單位時(shí)間內(nèi)生成了2molC2molC的同時(shí)也生成了的同時(shí)也生成了1molA1molA、反應(yīng)速率、反應(yīng)速率(B(B2 2)=)=(C(C2 2)=1/2)=1/2(D(D2 2) )、C(BC(B2 2):C(C):C(C2 2):C(D):C(D2 2) = 2:2:1) = 2:2:1、溫度、體積一定時(shí)，、溫度、體積一定時(shí)，BB2 2 、CC2 2 、DD2 2 濃度不再變化濃度不再變化、溫度、體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化、溫度、體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化、條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

9、、條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化、溫度、體積一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化、溫度、體積一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化12 例例1 1 在一定的溫度下，可逆反應(yīng)：在一定的溫度下，可逆反應(yīng)：A A（g g）+ 3B+ 3B（g g）= 2C= 2C（g g）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） A AC C的生成速率與的生成速率與C C的分解速率相等。的分解速率相等。 B B單位時(shí)間生成單位時(shí)間生成n molAn molA，同時(shí)生成，同時(shí)生成3n molB3n molB。 C CA A、B B、C C的物質(zhì)的量濃度保持不變。的物質(zhì)的量濃度保持不變。 D DA A、B B、C

10、C的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1 1 ：3 3 ：2 2 。 E E容器中氣體的密度保持不變。容器中氣體的密度保持不變。 F F混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。 G G容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變。容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變。A、C、F 小結(jié)小結(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志: : （1 1）正正 = = 逆逆 （本質(zhì)特征）（本質(zhì)特征） 同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。消耗速率。 不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，但必須是質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向

11、不同方向的速率。的速率。（2 2）反應(yīng)混合物中各組成成分的含）反應(yīng)混合物中各組成成分的含 量保持不變（外部表現(xiàn)）：量保持不變（外部表現(xiàn)）： 各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、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。體積（氣體）、物質(zhì)的量濃度均保持不變。 各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變。氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變。 若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不若反應(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(qiáng)（恒溫、恒等，則氣體的總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密

12、度（恒溫、容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）均保持不變。恒壓）均保持不變。 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。 例例2. 2. 在一定溫度下，可逆反應(yīng)：在一定溫度下，可逆反應(yīng)：A A2 2( (氣氣)+)+B B2 2( (氣氣) 2) 2ABAB( (氣氣) )達(dá)到平衡的標(biāo)志是達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )( )(1) A(1) A2 2、B B2 2、ABAB的濃度不再變化的濃度不再變化 (2) (2) 容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化 (3) (3) 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成n n molmol的的A A2 2同時(shí)生成同

13、時(shí)生成2 2n n molmol的的ABAB (4) (4) A A2 2、B B2 2、ABAB的濃度之比為的濃度之比為1:1:2 1:1:2 (5) (5) 混合氣體的密度不隨時(shí)間變化混合氣體的密度不隨時(shí)間變化 (6)(6)氣體的總物質(zhì)的量不再變化氣體的總物質(zhì)的量不再變化 例例 對(duì)于體積固定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：對(duì)于體積固定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：A（固）（固）2B（氣）（氣） C（氣）（氣）D（氣）（氣） 在恒溫下，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，表明上在恒溫下，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，表明上述可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（述可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）。）。 （A）混合氣體的壓強(qiáng)）

14、混合氣體的壓強(qiáng) （B）混合氣體的密度）混合氣體的密度 （C）B的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度 （D）氣體的總的物質(zhì)的量）氣體的總的物質(zhì)的量思考：思考：若上述可逆反應(yīng)中，若上述可逆反應(yīng)中，A A的聚集狀態(tài)是氣態(tài)，的聚集狀態(tài)是氣態(tài)，則能說(shuō)明則能說(shuō)明 該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（ ）？）？BCACD【例】【例】 在一定溫度下在一定溫度下,可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(氣氣)+3B(氣氣) 2C(氣氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）（）A.C的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分解的速率相等 B.單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成同時(shí)生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1:3:2AC判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？重要題型：重要題型：【例【例2】 下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng)下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng): P(氣氣)+Q(氣氣) R(氣氣)+S(氣氣) , 在恒溫下已在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）達(dá)平衡狀態(tài)的是（） A. 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存四者