化學平衡狀態(tài)的標志和判斷通用課件

1、一、教學目的：一、教學目的：1、了解化學反應的可逆性，理解化、了解化學反應的可逆性，理解化學平衡的涵義。學平衡的涵義。2、掌握達到平衡的標志。、掌握達到平衡的標志。3、學會判斷化學反應是否達到平衡。、學會判斷化學反應是否達到平衡?；瘜W平衡化學平衡 一、概念：在一定條件下的可逆反一、概念：在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應速率相等，反應里，正反應和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)。狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)。二、達到平衡的標志：二、達到平衡的標志：1、逆：化學平衡研究的對象是可逆反應，可、逆：化學平衡研究的對象是可逆反應，可逆反應

2、不能進行到底，即反應過程中反應物逆反應不能進行到底，即反應過程中反應物（生成物）不能全部轉化為生成物（反應（生成物）不能全部轉化為生成物（反應物）。物）。 例例 .將2molS02和2molO2放入一個容器中，在一定的條件下反應到達平衡狀態(tài)，此時，容器存在的各物質的量中，下列可能存在的是（）A0molS02B2molS03C1mol02D1molSO32、“動動”達到平衡時，達到平衡時，V正正=V逆逆0，即，即化學平衡是動態(tài)平衡，正反應和逆反應化學平衡是動態(tài)平衡，正反應和逆反應仍在繼續(xù)進行。仍在繼續(xù)進行。例達到化學平衡的條件是（）A逆反應停止進行B反應物與生成物的濃度相等C正反應與逆反應停止進

3、行D正反應和逆反應的速率相等3、等、等V正正=V逆逆 它的具體含義有兩個方面它的具體含義有兩個方面（1）用同一種物質來表示反應速率時，）用同一種物質來表示反應速率時，該物質的生成速率與消耗速率相等。即單該物質的生成速率與消耗速率相等。即單位時間內生成與消耗某反應物（生成物）位時間內生成與消耗某反應物（生成物）的量相等。的量相等。（2）用不同種物）用不同種物質來表示反應速質來表示反應速率時速率不一定率時速率不一定相等但必須符合相等但必須符合兩方面兩方面（i）表示兩個不同的）表示兩個不同的方向。方向。（ii）速率之比）速率之比=濃度濃度的變化量之比的變化量之比=物質的物質的量的變化量之比量的變化量

4、之比=化學化學方程式中相應的化學方程式中相應的化學計量數之比。計量數之比。例：下列說法中，可以證明反應例：下列說法中，可以證明反應N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是（已達到平衡狀態(tài)的是（ ）A 1個個NN鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有3個個H-H鍵形成鍵形成B 1個個NN鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有3個個H-H鍵斷裂鍵斷裂C 1個個NN鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有6個個N-H鍵斷裂鍵斷裂D 1個個NN鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有6個個N-H鍵形成鍵形成 分析：分析：A、NN斷裂代表正反應速率，斷裂代表正反應速率，H-H鍵形成代表逆反應速率，且比值為鍵形成代表逆反應速率，且比值

5、為1：2，正確。，正確。B、NN斷裂，斷裂，H-H斷裂都只代表逆反應斷裂都只代表逆反應速率，錯誤。速率，錯誤。C、N-H鍵斷裂代表逆反應速率，鍵斷裂代表逆反應速率，NN斷斷裂代表正反應速率，且裂代表正反應速率，且N2:NH3=1:2，正確正確D、表示反應速率的方向一致，、表示反應速率的方向一致，錯誤。錯誤。答案：答案：A、C 下列各關系式中能說明反應N2+3H2=2NH3已達到平衡狀態(tài)的是（） A3正（N2）=正（H2） B正（N2）=逆（NH3） C正（N2）=3逆（H2） D2正（H2）=3逆（NH3） 4、定：因為、定：因為V正正=V逆逆0，所以同一瞬，所以同一瞬間，同一物質的生成量等于

6、消耗量?？偟拈g，同一物質的生成量等于消耗量?？偟慕Y果是混合體系中各組成成分的物質的量、結果是混合體系中各組成成分的物質的量、質量，物質的量濃度，各成分的百分含量質量，物質的量濃度，各成分的百分含量（體積分數、質量分數），轉化率，等不（體積分數、質量分數），轉化率，等不隨時間變化而變化?；蛟诜磻^程中，某隨時間變化而變化?；蛟诜磻^程中，某一直在變化的物理量（如一直在變化的物理量（如M、p、T等）等）某一時刻保持不變即達到了平衡。有氣體某一時刻保持不變即達到了平衡。有氣體參與的可逆反應：參與的可逆反應：（1）從反應混合氣體的平均相對分子質量）從反應混合氣體的平均相對分子質量M考慮考慮總總nmM

7、（I）若各物質均為氣體）若各物質均為氣體對于非等體反應，如對于非等體反應，如2SO2+O2 2SO3，M一定可做為平衡標志。一定可做為平衡標志。對于等體反應，對于等體反應，H2+Cl2=2HCl，M一定不一定不能做為平衡標志。能做為平衡標志。（II）若有非氣體參與，無論等體非等體）若有非氣體參與，無論等體非等體反應，如反應，如C(s)+O2(g) CO2(g)，CO2(g)+C(s) 2CO(g)，M一定可標志達到一定可標志達到平衡。平衡?？赡娣磻赡娣磻?2NO22NO+O2在密閉容器中反應，在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是：（達到平衡狀態(tài)的標志是：（ ） 單位時間內生成單位時間內生成

8、n molO2的同時生成的同時生成2n molNO2 單位時間內生成單位時間內生成n molO2 的同時，生成的同時，生成2n mol NO 用用NO2、NO、O2 的物質的量濃度變化表示的反應速的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為率的比為2 : 2 : 1的狀態(tài)的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài) A. B. C. D. 某溫度下，將2molA和2molB放入2L密閉容器中，發(fā)生反應：A(g)B(g)2C(s)2D(g)H0

9、，5min后反應達到平衡，測得生成C為08mol，下列相關表述正確的() A該反應的化學平衡常數K=0.04 B若向平衡體系中加入少量生成物A， 則A和B的轉化率均增大 C若混合氣體的平均摩爾質量不再隨時間變化，說明反應達到了平衡狀態(tài) D若給平衡體系升高溫度，則正反應速率瞬間減小，逆反應速率瞬間增大vm（2）從氣體密度考慮）從氣體密度考慮（I）當反應前后各成分均為氣體時）當反應前后各成分均為氣體時恒容：恒容：總為恒值，不能做平衡標志?？倿楹阒?，不能做平衡標志。恒壓：等體反應，恒壓：等體反應，總為恒值，不能作總為恒值，不能作 平衡標志。平衡標志。 非等體反應，非等體反應，為一定值時，可為一定值時

10、，可做為平衡標志。做為平衡標志?？赡娣磻?2NO22NO+O2在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是：（）單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A.B.C.D. 2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進行如下反應：A（g）+2B（g）C（g）+D（g），能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_ A容器壓強不變 B混合氣體中c（A）不變 C2

11、v正（B）=v逆（D Dc（A）=c（C） E混合氣體的平均分子量不再改變 F混合氣體密度不變 GA：B：C：D=1：2：1：1 若換成另一2L容積可變的密閉容器（II）當有非氣體物質參與時）當有非氣體物質參與時恒容：恒容：為一定值時，可作平衡標志。為一定值時，可作平衡標志。恒壓：恒壓：為一定值時，可作平衡標志。為一定值時，可作平衡標志。在固定體積的密閉容器中發(fā)生可逆反應A（s）+B（g）C(g)+D（g），判斷當混合氣體的密度不再改變時，說明已達到化學平衡狀態(tài)？（3）從體系）從體系內部壓強考慮：內部壓強考慮：因為恒容、恒因為恒容、恒溫條件下，溫條件下，n(g)越大則壓越大則壓強強p就越大，就

12、越大，則無論各成份則無論各成份是否均為氣體，是否均為氣體，只需考慮只需考慮n(g)。當當n(g)=0，即等體反應，即等體反應則則p為恒值，不能作平衡為恒值，不能作平衡標志。標志。n(g)0，則當，則當p一定時，一定時，可做平衡標志?？勺銎胶鈽酥?。在一定溫度下，反應：2A（s）+2B（g） C（g）+D（g）在恒容容器中進行，不能說明該反應已經達到平衡的是（）在一定溫度下，反應：2A（s）+2B（g） C（g）+D（g）在恒容容器中進行，不能說明該反應已經達到平衡的是（）A容器內的壓強不隨時間而變化B混合氣體的密度不再隨時間而變化CA的質量不再改變D平衡混合氣體的平均相對分子質量不再改變（4）從

13、體系顏色變化角度進行判斷?？赡娣磻?2NO22NO+O2在密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是：（）單位時間內生成nmolO2的同時生2nmolNO2單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質量不再改變的練習練習1：可逆反應。：可逆反應。2HI(g) H2(g)+I2(g)在在密閉容器中進行，當下列密閉容器中進行，當下列4項中不隨時間變項中不隨時間變化時，才能說明反應已達平衡的是（化時，才能說明反應已達平衡的是（ ）A 容器內壓強容

14、器內壓強 B 平均相對分子質量平均相對分子質量C 各組分濃度各組分濃度 D 混合氣體顏色混合氣體顏色 分析：該反應是一個氣體體積不變的反分析：該反應是一個氣體體積不變的反應，在任何情況下，混合氣體的質量、物質應，在任何情況下，混合氣體的質量、物質的量，平均相對分子質量保持不變，在恒容的量，平均相對分子質量保持不變，在恒容下，氣體的密度保持不變；在恒溫、恒容下，下，氣體的密度保持不變；在恒溫、恒容下，氣體壓強很難不變。反應混合物中只有氣體壓強很難不變。反應混合物中只有I2(g)有有顏色，混合氣體的顏色不變，說明顏色，混合氣體的顏色不變，說明I2(g)的濃度的濃度不變，反應達到平衡。不變，反應達到

15、平衡。答案：答案：C D注意：對于反應前后氣體體積不變的反應，注意：對于反應前后氣體體積不變的反應，通常不能用物質的量、容器的壓強，氣體的通常不能用物質的量、容器的壓強，氣體的密度平均相對分子質量等是否變化作為判斷密度平均相對分子質量等是否變化作為判斷平衡狀態(tài)的標志。平衡狀態(tài)的標志。 練習練習2：在一定條件下，反應：在一定條件下，反應2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)達到平衡狀態(tài)達到平衡狀態(tài)的標志是（的標志是（ ）A 單位時間內生成單位時間內生成2n molA，同時生成，同時生成n molDB 容器內的壓強不隨時間而變化容器內的壓強不隨時間而變化C 單位時間內生成單位時間內生成n m

16、olB，同時消耗，同時消耗1.5n molCD 容器內混合氣體密度不隨時間而變化容器內混合氣體密度不隨時間而變化 分析：分析：A：生成：生成A指逆反應方向，生指逆反應方向，生成成D指正反應方向指正反應方向 符合化學計量數符合化學計量數比，比，A正確。正確。B：由于此反應為等摩反應，壓強始終不：由于此反應為等摩反應，壓強始終不變，所以此反應壓強不能做為平衡的標志。變，所以此反應壓強不能做為平衡的標志。C：生成：生成B的方向指逆反應方向，消耗的方向指逆反應方向，消耗C的的方向也指逆反應方向，方向一致，方向也指逆反應方向，方向一致，C錯誤。錯誤。D：由于此反應物質皆為氣體，且又是等：由于此反應物質皆

17、為氣體，且又是等摩反應，所以密度始終不變，此反應密度摩反應，所以密度始終不變，此反應密度不能做為平衡的標志。不能做為平衡的標志。答案：答案：A12DACC 練習練習3：在一定條件下，化學反應在一定條件下，化學反應N2+3H2 2NH3達到平衡，下列說法正確的是（達到平衡，下列說法正確的是（ ）A 容器內平均相對分子質量不隨時間變化容器內平均相對分子質量不隨時間變化B N2、H2、NH3的濃度之比為的濃度之比為1:3:2C N2減少的速率和減少的速率和NH3減少的速率之比為減少的速率之比為1:2D 氣體體積為初始體積的氣體體積為初始體積的21分析：由于分析：由于M= 而此反應又為非等摩而此反應又

18、為非等摩反應，反應，M不隨時間變化相當于不隨時間變化相當于C固定，固定，M可做為平衡的標志，可做為平衡的標志，A正確。正確。B、由于物質的濃度變化量之比、由于物質的濃度變化量之比=化學方化學方程式計量比，所以若程式計量比，所以若N2、H2、NH3以以1:3:2的比例投料，則任何狀況下的比例投料，則任何狀況下N2:H2:NH3的的濃度比都等于濃度比都等于1:3:2。總總nmC、N2的減少指正反應，的減少指正反應，NH3的減少指逆的減少指逆反應，反應， C正確。正確。D、由于此反應體積減少的量恰好為原來、由于此反應體積減少的量恰好為原來初始體積的一半，所以任何狀況下氣體體初始體積的一半，所以任何狀

19、況下氣體體積都為初始體積的積都為初始體積的 D錯誤。錯誤。答案為答案為A、C2132NHNVV21練習練習4：在一定條件下，反應：在一定條件下，反應2NO+O2 2NO2達到平衡的標志（達到平衡的標志（ ）A NO、O2、NO2分子數目比是分子數目比是2:1:2B 反應混合物中各組成物質的濃度相等反應混合物中各組成物質的濃度相等C 混合氣體的顏色不再發(fā)生變化混合氣體的顏色不再發(fā)生變化D 混合氣體的平均相對分子質量不變混合氣體的平均相對分子質量不變 分析：若起始投料分析：若起始投料NO:O2:NO2=2:1:2，任何狀態(tài)下任何狀態(tài)下NO、O2、NO2分子數目之比都分子數目之比都為為2:1:2 A

20、錯誤。錯誤。B、平衡的標志是濃度固定，而不是濃度、平衡的標志是濃度固定，而不是濃度相等，所以相等，所以B錯誤。錯誤。C、混合氣體的顏色是由、混合氣體的顏色是由NO2的濃度決定，的濃度決定，顏色不再發(fā)生變化，說明顏色不再發(fā)生變化，說明NO2的濃度固定，的濃度固定，C正確。正確。D、由于體系中物質皆為氣體，且該反應、由于體系中物質皆為氣體，且該反應為非等摩反應，所以平均分子量可以做為為非等摩反應，所以平均分子量可以做為平衡標志，平衡標志，D正確。正確。 答案：答案：C、D練習練習5：在：在2NO2 N2O4的可逆反應中，下列狀的可逆反應中，下列狀態(tài)屬平衡狀態(tài)的是（態(tài)屬平衡狀態(tài)的是（ ）A V正正=

21、V逆逆0時的狀態(tài)時的狀態(tài)B NO2全部轉變成全部轉變成N2O4的狀態(tài)的狀態(tài)C NO2=N2O4的狀態(tài)的狀態(tài)D N2O4不再分解的狀態(tài)不再分解的狀態(tài)E 混合物中，混合物中，NO2的百分含量不再改變的狀態(tài)的百分含量不再改變的狀態(tài)F NO2的分子數與的分子數與N2O4分子數的比值為分子數的比值為2:1的狀的狀態(tài)態(tài)G 體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài) 分析：化學反應達到平衡時，分析：化學反應達到平衡時，V正正=V逆逆，但反應仍在進行，反應速率不為零，故但反應仍在進行，反應速率不為零，故A正確。正確。平衡時，各組分的百分含量保持不變，但平衡時，各組分的百分含量保持不變，但并不一定

22、存在并不一定存在NO2等于等于N2O4，或二者分，或二者分子數之比為子數之比為2:1的情況，所以的情況，所以C、F錯誤，錯誤，E正確。正確。由于該反應是可逆反應，反應不能進行到由于該反應是可逆反應，反應不能進行到底，達平衡時，存在著反應物與生成物共底，達平衡時，存在著反應物與生成物共存的體系。故存的體系。故B錯誤。錯誤。對于對于2NO2 N2O4這個具體的反應而言，這個具體的反應而言，由于由于NO2呈棕色而呈棕色而N2O4無色，達平衡時各無色，達平衡時各組分的百分含量保持不變，體系的顏色也組分的百分含量保持不變，體系的顏色也就不再改變。就不再改變。答案：答案：A、E、G 5、變：改變影響化學平

23、衡的條件，、變：改變影響化學平衡的條件，平衡就被破壞，正逆反應速率不再相等，平衡就被破壞，正逆反應速率不再相等，平衡發(fā)生移動，直至建立新的平衡。平衡發(fā)生移動，直至建立新的平衡。二、等效平衡二、等效平衡1、對于同一可逆反應，當外界條件不變時，、對于同一可逆反應，當外界條件不變時，反應無論從正反應開始，還是從逆反應開反應無論從正反應開始，還是從逆反應開始都可建立同一平衡狀態(tài)。始都可建立同一平衡狀態(tài)。2、等效平衡類型、等效平衡類型（1）恒溫恒容時非等摩反應，物料相當。）恒溫恒容時非等摩反應，物料相當。如如2SO2+O2 2SO2，恒容時，充入，恒容時，充入2molSO2、1molO2和充入和充入2molSO3時等效。時等效。 練習：在一定溫度下，把練習：在一定溫度下，把2mol SO2和和1mol O2通入一個一定容積的密閉容器里，通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應：發(fā)生如下反應：2SO2+O2 2SO3，當，當此反應進行到一定程度時，反應混合物就此反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)，現在該容器中維