化學平衡狀態(tài)

1、第二節(jié) 化學平衡狀態(tài),3.反應是雙向的，同時進行的。,反應速率不為零,反應速率不為零,例1.在一密閉容器中進行如下反應2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)，已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，當反應達平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是（ ） A.SO3為0.4mol/L B.SO2為0.25mol/L C.SO2、SO3均為0.15mol/L D.SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/L,B,練習：一定條件下，可逆反應A(g)+B(g) 2C(g)達到平衡時，各物質(zhì)的平衡濃度為:c(A):0.5mol/L、c(B):0

2、.1mol/L、c(C):1.6mol/L，若用a、b、c分別表示A、B、C的初始濃度，則： （1）a、b應滿足的關(guān)系是： （2）a的取值范圍是：,a=b+0.4,0.4a1.3,二、化學平衡狀態(tài) 1概念：在一定條件下，當正逆兩個方向的反應速率 時，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持 。這時的狀態(tài)也就是在給定條件下，反應達到了“限度”，對于可逆反應體系來說，我們稱之為化學平衡態(tài)。,2、化學平衡狀態(tài)的含義（特點）： 研究對象可逆反應 平衡本質(zhì)（正）（逆）,如：3H2+N2 2NH3平衡時： v(H2)正 = V(H2)逆 斷開1molH-H鍵的同時，生成1molH-H鍵； 消耗1m

3、olH2 的同時，生成1molH2 H2、N2、NH3的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量不變,相等,不變,動態(tài)平衡平衡時反應仍在同時進行，處于動態(tài)平衡 平衡的標志平衡時混合體系中各組分的量(質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分數(shù))不再變化,平衡途徑化學平衡的建立與反應途徑無關(guān)，對于同一可逆反應，只要條件相同（ T、P、C ）,不論怎樣的投料方式，即不論從正反應、逆反應或正逆反應同時進行，均能達到同一個平衡狀態(tài)。,平衡移動平衡的存在是在一定條件下的平衡，一但條件改變，v(正)v(逆)，平衡將發(fā)生移動，直至建立新的平衡狀態(tài)。,3、可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志,(注意：反應中速率之比等于計量數(shù)之比不能

4、作為判斷平衡標志),注意： 混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學 計量數(shù)之比，以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學計量數(shù)之比均不能作為判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志。,3、體系的溫度、顏色不隨時間變化而改變,4、其他判斷平衡的標志 思考方法 (1)注意外界條件的限制：恒溫、恒容；體積可變；體積不變；全是氣體 (2)注意反應本身的特點：氣體質(zhì)量；氣體的物質(zhì)的量反應前后是否變化，及反應過程中P、密度、Mr、V、n是否變化。 判斷依據(jù) 變量不變即平衡 (不變量仍不變不能作為判斷平衡的標志）,例：對于反應：H2(g)+I2(g) 2HI(g),在體積固定的容器中，達到平衡狀態(tài)的標志是（ ）, 單位時間內(nèi)

5、消耗1molH2，同時生成2molHI(g) 反應體系壓強不再發(fā)生變化 反應體系密度不再發(fā)生變化 反應體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化 反應體系溫度不再發(fā)生變化 v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的狀態(tài) 反應體系顏色不再發(fā)生變化 單位時間內(nèi)斷開1molH-H鍵的同時生成1molI-I鍵,A. B. C. D. ,化學平衡的移動 與 等效平衡,2、化學平衡狀態(tài)的標志,特別提醒：,小結(jié)：化學平衡狀態(tài)的標志： 平衡前可變的量不變 平衡狀態(tài) 平衡前不變的量不變 不一定平衡狀態(tài) （、密度、壓強、速率之比 = 計量數(shù)比）,1定義：外界條件發(fā)生改變時， 被破壞， 建立的過程。 2本質(zhì)：v正v逆 (

6、1)若v正v逆，平衡向 方向移動； (2)若v正v逆，平衡向 方向移動； (3)若v正v逆，平衡 。,原平衡,新平衡,逆反應,不移動,三、化學平衡移動,(1)濃度：其他條件不變時，增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向 方向移動。減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡向 方向移動。 (2)溫度：其他條件不變時，升高溫度，平衡向 方向移動；降低溫度，平衡向 方向移動 (3)壓強：其他條件不變時，增大壓強，化學平衡向氣體體積 的方向移動；減小壓強，化學平衡向氣體體積 的方向移動。 (4)催化劑：加入催化劑， 了達到平衡所需要的時間，平衡 移動。,正反應,逆反應,吸熱反應,放熱反應,縮小,增大,縮短,

7、不,3影響因素,4勒夏特列原理 如果改變影響化學平衡的一個條件(濃度、溫度或壓強等)，平衡就會向著能夠減弱這種改變的方向移動。,注意： (1)勒夏特列原理只解釋平衡移動的問題； (2)濃度：改變固體或純液體的用量，平衡不移動； 加水在溶液中的反應相當于稀釋： Fe3+3SCN- Fe(SCN)3加水時平衡向左移動 在溶液中A+3B+H2O C+D，加水時平衡左移 (3)壓強：只對氣體有影響，充惰性氣體看對反應各物質(zhì)的濃度的影響。,四、平衡移動對轉(zhuǎn)化率的影響,N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g),X 3X 0 轉(zhuǎn)化率相等 2X 3X 0 N2轉(zhuǎn)化率低 X 4X 0 N2轉(zhuǎn)化率高,平衡時再按 1 ： 3 加料： N2、H2轉(zhuǎn)化率都增大, N% M%,解析：,解析：I2 + H2 2HI,mol/L 始 0.1 0.1 0 轉(zhuǎn) 0.08 0.08 0.16 平 0.02 0.02 0.16,始 0.2 0.2 0 轉(zhuǎn) 0.16 0.16 0.32 平 0.04 0.04 0.32,解析：A(g) 2B(g) ; 2A(g) B(g),(1)A等壓 、B等容 對2SO2+O2 2SO3反應 A中體積減小、濃度增大，