化学平衡状态全

反应速率v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1时间（t）0(1)0~t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)化学平衡状态CO+H2OCO2+H2催化剂高温一、化学平衡状态在一定条件下的可逆反应，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物的物质的量或浓度不再改变，这种状态称为“化学平衡状态”简称化学平衡。化学平衡状态在一定条件下的可逆反应，（研究对象）当正反应速率与逆反应速率相等，（本质）反应物与生成物的物质的量或浓度不再改变。（结果）这种状态称为“化学平衡状态”简称化学平衡。CO+H2OCO2+H2催化剂高温v正=v逆化学平衡状态的特征？逆、等、动、定、变思考(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等：V正=V逆(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(1)逆：可逆反应化学平衡状态特征探究2在容积为2L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),进行如下反应:CO＋H2OCO2＋H2①该可逆反应达平衡状态的特征?②如何判断此反应已达到化学平衡状态?在一定体积的容器中进行N2+3H22NH3下列说法是否可以证明此反应达到平衡状态?1.单位时间内生成2nmolNH3的同时生成3nmolH2.2.单位时间内分解2nmolNH3的同时生成nmolN2.3.H2的生成速率与N2的生成速率之比为3:1.6.混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)=1:3:27.混合气体中C(N2)=C(H2)=C(NH3)8.混合气体中N2的浓度保持不变.9.混合气体中气体的密度保持不变.10.混合气体中的压强保持不变.5.1个NN断裂的同时有3个H-H键断裂.4.1个NN断裂的同时有6个N-H键断裂.思考1.在一定温度下,一定容器内进行的可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2E.容器内总压强不变.思考ACE2.下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温恒容下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B思考可能的情况举例是否达到平衡1.混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的量分数一定②各物质的质量或质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总压强、总物质的量一定2.正逆反应速率的关系①单位时间内消耗mmolA，同时生成mmolA②单位时间内消耗了nmolB，同时消耗pmolC③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q④单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD是是是分情况是是否是对于密闭容器中的可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）根据你对化学平衡概念的理解，判断下列各种情况下，是否达到平衡状态。可能的情况举例是否达到平衡3.压强①其他条件不变，m+n=p+q时，压强不变②其他条件不变，m+n=p+q时，压强不变4.平均分子量M①m+n=p+q时，M一定②m+n=p+q时，M一定5.温度其他条件一定时，体系温度不变6.体系密度其它条件一定时，密度不变7.其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化是否是否是否是1.对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如2SO2+O22SO3）来说，可利用混合气体的总压强、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。注意2.对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：[如H2(g)+I2(g)2HI(g)]，因为在此反应过程中，气体的总压、总物质的量都不随时间的改变而改变,因此不能用此标志判断平衡是否到达.对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量思考BC序号起始时浓度mol/L平衡时浓度mol/L平衡时c(H2)c(I2)c(HI)c[H2]c(I2)c(HI)10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.010840.0070100.00100.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33c(HI)2c(H2)·c(I2)在698.6K，反应体系中各物质浓度的有关数据如下常数对比书P29？1.定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）二、化学平衡常数（符号：K）2.表达式：（K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关）反应正向进行程度大的是，反应物转化率大的是。Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)Br2(g)+H2(g)2HBr(g)25℃时，该反应的化学平衡常数K=5.3x103325℃时，该反应的化学平衡常数K=2.2x1018对比以下两个化学反应：1、2、？反应1反应1①K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。3.化学平衡常数的意义：定量的衡量化学反应进行的程度②一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。化学反应方程式化学平衡常数N2+3H22NH3K11/2N2+3/2H2NH3K22NH3N2+3H2K3判断K1与K2、K3的关系K1=（K2）2K1=1K3？写出下列反应化学平衡常数的表达式：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)c(CO)c(CO2)·c(H2)K=？4.书写平衡常数表达式时应注意：②对同一反应，平衡常数表达式和数值，与化学方程式的书写有关凡浓度保持恒定不变的物质（如：固体、纯液体），不写入平衡常数的表达式①必须指明温度，反应必须达到平衡状态5.有关化学平衡常数和转化率的计算在某温度下，将I2和H2各0.1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得C（H2）=0.008mol/L。（1）求该反应的平衡常数。（2）在上述温度下，该容器中若通入I2和H各0.20mol。试求达到化学平衡时各物质的浓度。例1：思考在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到800℃.达到下列平衡：求CO转化为CO2的转化率。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0平衡转化率=平衡时已转化了的某反应物的量转化前该反应物的量×100%1.已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO+H2O(g)CO2+H2催化剂高温在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。思考2.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O22SO3已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断，当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？达平衡状态时,SO2的转化率应为多少？思考(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。探究1①化学平衡状态特征中的“变”?②如何理解“化学平衡移动”?可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡移动的概念:研究对象：已建立平衡状态的体系平衡移动的标志：2.反应混合物中各组分的浓度发生改变.(各组分的物质的量的百分含量,质量百分含量,体积百分含量,反应物的转化率等都发生变化)1.V正≠V逆三、化学平衡移动探究2①那些外界因素可以促使化学平衡发生移动?②如何设计实验证明化学平衡发生移动?浓度压强温度催化剂?1、影响化学平衡的因素浓度对化学平衡的影响实验请大家阅读课本P26实验2-5，设计实验。请大家阅读课本P27实验2-6，设计实验。在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度,平衡向正反应方向移动;减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；增加生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动;减少反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。结论t2V`正=V`逆V`逆V`正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ图象速率时间增大反应物浓度当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?并画出速率-时间关系图．思考浓度引起平衡移动的相关图象增大反应物浓度平衡正向移动减小生成物浓度平衡正向移动0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)浓度引起平衡移动的相关图象增大生成物浓度平衡逆向移动减小反应物浓度平衡逆向移动0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。浓度对化学平衡的影响意义1.在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？增加氧气的浓度①③思考2.可逆反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化?①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度影响化学平衡的因素温度对化学平衡的影响实验请大家阅读课本P28实验2-5，设计实验。在其它条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。结论t2V`正=V`逆V’正V,逆t3V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ图象速率时间2NO2N2O4ΔH=－56.9KJ/mol升高温度温度引起平衡移动的相关图象对于反应mA+nBpC+qD（正向放热）Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)升高温度平衡逆向移动降低温度平衡正向移动条件的改变平衡移动的方向平衡移动的结果增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度升高温度降低温度正反应方向减弱反应物浓度增大的趋势正反应方向减弱生成物浓度减小的趋势逆反应方向逆反应方向减弱反应物浓度减小的趋势减弱生应物浓度增大的趋势吸热反应的方向减弱温度降低的趋势放热反应的方向减弱温度升高的趋势平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。结合勒夏特列原理思考：压强对平衡移动如何影响？2NO2N2O4例：增大压强或减小压强平衡如何变化？有何现象？如何解释？（g）（g）思考2NO2N2O4(红棕色)(无色)①当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于____________________②当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于后又逐渐变深是由于_____________________NO2浓度增大NO2浓度减小平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动（g）（g）压强对化学平衡的影响条件的改变平衡移动的方向平衡移动的结果增大压强降低压强气体体积增大的反应方向减弱压强降低的趋势气体体积减小的反应方向减弱压强增大的趋势结论在其它条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体体积减少的方向移动；减少压强，平衡向气体体积增大的方向移动。压强引起平衡移动的相关图象⑴当m+n＞p+q时：Vt0V(正)V