化學(xué)平衡狀態(tài)備課加平衡常數(shù)

化學(xué)平衡狀態(tài)備課加平衡常數(shù)第1頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.△H<0，△S>0該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；如：Mg(s)+2HCl(aq)

=MgCl2(aq)+H2(g)2.△H>0，△S<0該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行；如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.△H<0，△S<0該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)4.△H>0，△S>0該反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)判斷依據(jù)：△G=

△H－T△S＜

0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的判斷第2頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、什么是可逆反應(yīng)？

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

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2SO2+O22SO3

第3頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、化學(xué)平衡狀態(tài)1、定義化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)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)。注意三點(diǎn)前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變第4頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.特征：(1)逆：正逆過(guò)程都在同時(shí)進(jìn)行——“逆”(2)動(dòng)：v（正）≠0，v（逆）≠0——“動(dòng)”(3)等：v（正）=v（逆）——“等”(4)定:外界條件不發(fā)生變化，體系中各組分的物質(zhì)的量或濃度恒定不變——“定”(5)變:外界條件變化，平衡將改變——“變”。

第5頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1)直接標(biāo)志：①v正=v逆即任何一種物質(zhì)的消耗速率等于其生成速率②各組分的含量不隨時(shí)間的改變而改變(2)間接標(biāo)志：①各組分的濃度不隨時(shí)間改變而改變②各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間改變而改變③各氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變④氣體的顏色不隨時(shí)間改變而改變⑤氣體的密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量或總壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變有時(shí)不一定可用!!第6頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月★專(zhuān)題：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法（一）、從V正=V逆進(jìn)行判斷（1）用同一種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。（2）用不同種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)速率不一定相等但必須符合兩方面①表示兩個(gè)不同的方向。②速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。第7頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AD【例１】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)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(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.單位時(shí)間生成B的速率,與生成C的速率相等（數(shù)值）D.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成2nmolCE.A、B、C的化學(xué)反應(yīng)速率之比為1：3：2第8頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AC【例2】下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C．2υ正(H2)＝3υ逆(NH3)D．υ正(N2)＝3υ逆(H2)第9頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）、百分含量不變標(biāo)志

正因?yàn)関正＝v逆≠0，所以同一瞬間同一物質(zhì)的生成量等于消耗量.總的結(jié)果是混合體系中各組成成分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各成分的百分含量、轉(zhuǎn)化率等不隨時(shí)間變化而改變.第10頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A

【例3】下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達(dá)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(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S共存(D)反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化P(氣)+Q(氣)R(氣)+2S(氣)?第11頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）．對(duì)于有氣體參與的可逆反應(yīng),可根據(jù)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、溫度是否不再改變來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。第12頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）從混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量M考慮總總nmM=1.若各物質(zhì)均為氣體（1）對(duì)于非等物質(zhì)的量反應(yīng)，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)M若不變，一定可做為平衡標(biāo)志?。?）對(duì)于等物質(zhì)的量反應(yīng)，如H2(g)+I2(g)2HI

(g)M若不變，不能做為平衡標(biāo)志，因始終不變。2.若有非氣體參與如：CO2(g)+C(s)2CO(g)，M若不變，一定可做為平衡標(biāo)志！第13頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）從氣體密度r考慮vm=r1.若各物質(zhì)均為氣體恒容：ρ總為恒值，不能做平衡標(biāo)志。恒壓（1）對(duì)于等n反應(yīng)，如H2(g)+I2(g)2HI

(g)(2)對(duì)于非等n反應(yīng)，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ρ總為恒值，不能做平衡標(biāo)志。ρ若不變，一定可作為平衡標(biāo)志。2.若有非氣體參與恒容，ρ若不變，一定可作為平衡標(biāo)志！恒壓，Δn(g)=0，可作為平衡標(biāo)志A(g)+3B(g)

2C(g)+D(g)第14頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）從體系的內(nèi)部壓強(qiáng)考慮.當(dāng)Δn(g)=0，即等摩反應(yīng)則p為恒值，不能作平衡標(biāo)志。當(dāng)Δn(g)≠0，則當(dāng)p一定時(shí)，可做平衡標(biāo)志。恒容恒溫條件下，關(guān)鍵看前后氣體分子數(shù)的變化！當(dāng)化學(xué)平衡尚未建立成平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，反應(yīng)總要放出或吸收熱量，若為絕熱體系，當(dāng)體系內(nèi)溫度一定時(shí)，則標(biāo)志達(dá)到平衡。（四）從體系的溫度變化考慮第15頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例4：可逆反應(yīng)。2HI(g)H2(g)+I2(g)在密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)下列4項(xiàng)中某項(xiàng)不取隨時(shí)間變化時(shí)，才能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡（）A.容器內(nèi)壓強(qiáng)B.平均相對(duì)分子質(zhì)量C..各組分濃度D.混合氣體顏色CDANO、O2、NO2分子數(shù)目比是2:1:2B.反應(yīng)混合物中各組成物質(zhì)的濃度相等C.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變例5：在一定條件下，反應(yīng)2NO+O22NO2達(dá)到平衡的標(biāo)志（）CD第16頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例6：在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是：①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)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(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2②⑧第17頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存2、容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等3、容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:24、容器內(nèi)質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化5、容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化6、容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化7、容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化例7：能夠說(shuō)明N2+3H22NH3反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：5、7第18頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)平衡常數(shù)第19頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、定義：一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值為一常數(shù)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)——K第20頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。2.K的表達(dá)式大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，對(duì)下列可逆反應(yīng)：aA+bBcC+dD在一定溫度下，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿(mǎn)足下面關(guān)系：第21頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài)注：K值與濃度無(wú)關(guān)，隨溫度變化而變化若某可逆反應(yīng)正反應(yīng)△H<0，溫度升高，K值減小若某可逆反應(yīng)正反應(yīng)△H>0，溫度升高，K值增大第22頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)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(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，固體不作考慮，表達(dá)式中不需表達(dá)如：一定溫度下Fe3O4(s)+4H2(g)

高溫3Fe(s)+4H2O(g)第23頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）在進(jìn)行K值的計(jì)算時(shí)，稀溶液中的H2O的濃度可不表達(dá)一定溫度下Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+如：第24頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)K1

=1/K2

=K32例如，在某溫度下：N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232第25頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（6）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)

K′＜K，

v正＞

v逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)行K′＝K，v正＝v逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)K′＞K，v正＜v逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行則：如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時(shí)刻時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：第26頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。（1）K值越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；反之則越小。（2）K值與濃度無(wú)關(guān)，隨溫度變化而變化4.平衡常數(shù)的意義aA+bBcC+dD第27頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1：已知373k時(shí)，可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡常數(shù)為K=3.35×109，若某時(shí)刻時(shí)，測(cè)得CN2=1mol/L,CH2=3mol/L,CNH3=2mol/L.問(wèn)此刻可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？第28頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：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。已知1100℃，K=0.263(1)若平衡向右進(jìn)行,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_____,平衡常數(shù)K值______(填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100℃時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mo