化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志和判斷課件

化學(xué)平衡的標(biāo)志和判斷一、教學(xué)目的：1、了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性，理解化學(xué)平衡的涵義。2、掌握達(dá)到平衡的標(biāo)志。3、學(xué)會(huì)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡?；瘜W(xué)平衡一、概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)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)叫化學(xué)平衡狀態(tài)。二、達(dá)到平衡的標(biāo)志：1、逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，即反應(yīng)過程中反應(yīng)物（生成物）不能全部轉(zhuǎn)化為生成物（反應(yīng)物）。例.將2molS02和2molO2放入一個(gè)容器中，在一定的條件下反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)，容器存在的各物質(zhì)的量中，下列可能存在的是（）

A．0molS02

B．2mol

S03

C．1mol

02

D．1molSO3

2、“動(dòng)”達(dá)到平衡時(shí)，V正=V逆≠0，即化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行。

例達(dá)到化學(xué)平衡的條件是（）A．逆反應(yīng)停止進(jìn)行B．反應(yīng)物與生成物的濃度相等C．正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進(jìn)行D．正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等3、等V正=V逆它的具體含義有兩個(gè)方面（1）用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí)，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。即單位時(shí)間內(nèi)生成與消耗某反應(yīng)物（生成物）的量相等。（2）用不同種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí)速率不一定相等但必須符合兩方面（i）表示兩個(gè)不同的方向。（ii）速率之比=濃度的變化量之比=物質(zhì)的量的變化量之比=化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。例：下列說法中，可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（）A1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H-H鍵形成B1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H-H鍵斷裂C1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N-H鍵斷裂D1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N-H鍵形成

分析：A、N≡N斷裂代表正反應(yīng)速率，H-H鍵形成代表逆反應(yīng)速率，且比值為1：2，正確。B、N≡N斷裂，H-H斷裂都只代表逆反應(yīng)速率，錯(cuò)誤。C、N-H鍵斷裂代表逆反應(yīng)速率，N≡N斷裂代表正反應(yīng)速率，且ΔN2:ΔNH3=1:2，∴正確D、表示反應(yīng)速率的方向一致，∴錯(cuò)誤。答案：A、C下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)N

2

+3H

2

=2NH

3

已達(dá)到平衡狀態(tài)的是（）A．3υ正（N

2

）=υ正（H

2

）B．υ正（N

2

）=υ逆（NH

3

）C．υ正（N

2

）=3υ逆（H

2

）D．2υ正（H

2

）=3υ逆（NH

3

）

4、定：因?yàn)閂正=V逆≠0，所以同一瞬間，同一物質(zhì)的生成量等于消耗量?？偟慕Y(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（體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)），轉(zhuǎn)化率，等不隨時(shí)間變化而變化?；蛟诜磻?yīng)過程中，某一直在變化的物理量（如M、ρ、p、T等）某一時(shí)刻保持不變即達(dá)到了平衡。有氣體參與的可逆反應(yīng)：（1）從反應(yīng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M考慮（I）若各物質(zhì)均為氣體對(duì)于非等體反應(yīng)，如2SO2+O22SO3，M一定可做為平衡標(biāo)志。對(duì)于等體反應(yīng)，H2+Cl2=2HCl，M一定不能做為平衡標(biāo)志。（II）若有非氣體參與，無論等體非等體反應(yīng)，如C(s)+O2(g)CO2(g)，CO2(g)+C(s)2CO(g)，M一定可標(biāo)志達(dá)到平衡。

可逆反應(yīng)∶2NO2→2NO+O2在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：（

）

①單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2的同時(shí)生成2n

molNO2

②單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2

的同時(shí)，生成2n

mol

NO

③用NO2、NO、O2

的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2

:

2

:

1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥

混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

A.

①④⑥

B.②③⑤

C.

①③④

D.

①②③④⑤⑥

某溫度下，將2

mol

A和2

mol

B放入2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)

→2C(s)＋2D(g)

△H＜0，5

min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得生成C為0．8

mol，下列相關(guān)表述正確的(

)

A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)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(zhuǎn)化率均增大

C．若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再隨時(shí)間變化，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)

D．若給平衡體系升高溫度，則正反應(yīng)速率瞬間減小，逆反應(yīng)速率瞬間增大（2）從氣體密度考慮（I）當(dāng)反應(yīng)前后各成分均為氣體時(shí)恒容：ρ總為恒值，不能做平衡標(biāo)志。恒壓：等體反應(yīng)，ρ總為恒值，不能作平衡標(biāo)志。非等體反應(yīng)，ρ為一定值時(shí)，可做為平衡標(biāo)志?？赡娣磻?yīng)∶2NO2→2NO+O2在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：（

）

①單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2的同時(shí)生成2n

molNO2

②單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2

的同時(shí)，生成2n

mol

NO

③用NO2、NO、O2

的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2

:

2

:

1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥

混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

A.

①④⑥

B.②③⑤

C.

①③④

D.

①②③④⑤⑥

2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進(jìn)行如下反應(yīng)：

A（g）+2B（g）→C（g）+D（g），

能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是______．

A．容器壓強(qiáng)不變

B．混合氣體中c（A）不變

C．2v正（B）=v逆（D

D．c（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

G．A：B：C：D=1：2：1：1

若換成另一2L容積可變的密閉容器（II）當(dāng)有非氣體物質(zhì)參與時(shí)恒容：ρ為一定值時(shí)，可作平衡標(biāo)志。恒壓：ρ為一定值時(shí)，可作平衡標(biāo)志。在固定體積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A（s）+B（g）→C(g)+D（g），判斷當(dāng)混合氣體的密度不再改變時(shí)，

說明已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？（3）從體系內(nèi)部壓強(qiáng)考慮：因?yàn)楹闳?、恒溫條件下，n(g)越大則壓強(qiáng)p就越大，則無論各成份是否均為氣體，只需考慮Δn(g)。當(dāng)Δn(g)=0，即等體反應(yīng)則p為恒值，不能作平衡標(biāo)志。Δn(g)≠0，則當(dāng)p一定時(shí)，可做平衡標(biāo)志。在一定溫度下，反應(yīng)：2A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）在恒容容器中進(jìn)行，不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是（）在一定溫度下，反應(yīng)：2A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）在恒容容器中進(jìn)行，不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是（）A．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化B．混合氣體的密度不再隨時(shí)間而變化C．A的質(zhì)量不再改變D．平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變（4）從體系顏色變化角度進(jìn)行判斷?？赡娣磻?yīng)∶2NO2→2NO+O2在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：（

）

①單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2的同時(shí)生2n

molNO2

②單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2

的同時(shí)，生成2n

mol

NO

③用NO2、NO、O2

的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2

:

2

:

1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥

混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的練習(xí)1：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)中不隨時(shí)間變化時(shí)，才能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的是（）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

分析：該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，在任何情況下，混合氣體的質(zhì)量、物質(zhì)的量，平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變，在恒容下，氣體的密度保持不變；在恒溫、恒容下，氣體壓強(qiáng)很難不變。反應(yīng)混合物中只有I2(g)有顏色，混合氣體的顏色不變，說明I2(g)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡。答案：CD注意：對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，通常不能用物質(zhì)的量、容器的壓強(qiáng)，氣體的密度平均相對(duì)分子質(zhì)量等是否變化作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志。

練習(xí)2：在一定條件下，反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）A單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolA，同時(shí)生成nmolDB容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化C單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB，同時(shí)消耗1.5nmolCD容器內(nèi)混合氣體密度不隨時(shí)間而變化

分析：A：生成A指逆反應(yīng)方向，生成D指正反應(yīng)方向符合化學(xué)計(jì)量數(shù)比，∴A正確。B：由于此反應(yīng)為等摩反應(yīng)，壓強(qiáng)始終不變，所以此反應(yīng)壓強(qiáng)不能做為平衡的標(biāo)志。C：生成B的方向指逆反應(yīng)方向，消耗C的方向也指逆反應(yīng)方向，方向一致，C錯(cuò)誤。D：由于此反應(yīng)物質(zhì)皆為氣體，且又是等摩反應(yīng)，所以密度始終不變，此反應(yīng)密度不能做為平衡的標(biāo)志。答案：A

練習(xí)3：在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡，下列說法正確的是（）A容器內(nèi)平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化BN2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2CN2減少的速率和NH3減少的速率之比為1:2D氣體體積為初始體積的分析：由于M=而此反應(yīng)又為非等摩反應(yīng)，M不隨時(shí)間變化相當(dāng)于C固定，∴M可做為平衡的標(biāo)志，∴A正確。B、由于物質(zhì)的濃度變化量之比=化學(xué)方程式計(jì)量比，所以若N2、H2、NH3以1:3:2的比例投料，則任何狀況下N2:H2:NH3的濃度比都等于1:3:2。C、N2的減少指正反應(yīng)，NH3的減少指逆反應(yīng)，∴C正確。D、由于此反應(yīng)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積都為初始體積的∴D錯(cuò)誤?！啻鸢笧锳、C練習(xí)4：在一定條件下，反應(yīng)2NO+O22NO2達(dá)到平衡的標(biāo)志（）ANO、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

分析：若起始投料NO:O2:NO2=2:1:2，任何狀態(tài)下NO、O2、NO2分子數(shù)目之比都為2:1:2∴A錯(cuò)誤。B、平衡的標(biāo)志是濃度固定，而不是濃度相等，所以B錯(cuò)誤。C、混合氣體的顏色是由NO2的濃度決定，顏色不再發(fā)生變化，說明NO2的濃度固定，∴C正確。D、由于體系中物質(zhì)皆為氣體，且該反應(yīng)為非等摩反應(yīng)，所以平均分子量可以做為平衡標(biāo)志，∴D正確。答案：C、D練習(xí)5：在2NO2N2O4的可逆反應(yīng)中，下列狀態(tài)屬平衡狀態(tài)的是（）AV正=V逆≠0時(shí)的狀態(tài)BNO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài)C[NO2]=[N2O4]的狀態(tài)DN2O4不再分解的狀態(tài)E混合物中，NO2的百分含量不再改變的狀態(tài)FNO2的分子數(shù)與N2O4分子數(shù)的比值為2:1的狀態(tài)G體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)

分析：化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，V正=V逆，但反應(yīng)仍在進(jìn)行，反應(yīng)速率不為零，故A正確。平衡時(shí)，各組分的百分含量保持不變，但并不一定存在[NO2]等于[N2O4]，或二者分子數(shù)之比為2:1的情況，所以C、F錯(cuò)誤，E正確。由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底，達(dá)平衡時(shí)，存在著反應(yīng)物與生成物共存的體系。故B錯(cuò)誤。對(duì)于2NO2N2O4這個(gè)具體的反應(yīng)而言，由于NO2呈棕色而N2O4無色，達(dá)平衡時(shí)各組分的百分含量保持不變，體系的顏色也就不再改變。答案：A、E、G5、變：改變影響化學(xué)平衡的條件，平衡就被破壞，正逆反應(yīng)速率不再相等，平衡發(fā)生移動(dòng)，直至建立新的平衡。二、等效平衡1、對(duì)于同一可逆反應(yīng)，當(dāng)外界條件不變時(shí)，反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始都可建立同一平衡狀態(tài)。2、等效平衡類型（1）恒溫恒容時(shí)非等摩反應(yīng)，物料相當(dāng)。如2SO2+O22SO2，恒容時(shí)，充入2molSO2、1molO2和充入2molSO3時(shí)等效。

練習(xí)：在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2+O22SO3，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一