第三节化学平衡状态课件.ppt

1、 第三节第三节 什么是饱和溶液？什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？小结小结:溶解平衡的建立过程溶解平衡的建立过程开始时：开始时：V V（溶解）（溶解）V(V(结晶结晶 )平衡时：（平衡时：（1 1）V V（溶解）（溶解）=V(=V(结晶结晶 )0)0（2 2）溶解与结晶未停止）溶解与结晶未停止(好像停止好像停止)蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液结晶结晶溶解溶解(3)(3)达

2、到了溶解的平衡状态，一种达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡动态平衡1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进行既能向正反应方向进行,同同时又能向逆反应方向进行的反应时又能向逆反应方向进行的反应,叫做叫做可逆反可逆反应应.v 可逆反应的特征：可逆反应的特征：不能向一个方向完全进行到底不能向一个方向完全进行到底;反应有限度，反应有限度，反应物的转化率不能达到反应物的转化率不能达到100%;反应后体系中反应物与产物共同存在。反应后体系中反应物与产物共同存在。一、一、可逆反应可逆反应N2+3H2 2NH3在温度一定，容积为在温度一定，容积为1L1L的密闭容器里，

3、加的密闭容器里，加0.01molCO0.01molCO和和0.01molH0.01molH2 2O(g)O(g)COCOH H2 2O COO CO2 2H H2 21、反应刚开始时：、反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度，正，正反应速率反应速率 生成物浓度为生成物浓度为，逆，逆反应速率为反应速率为最大最大最大最大00二二、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程2、反应过程中：、反应过程中：反应物浓度反应物浓度，正反应速，正反应速率率 ，生成物浓度生成物浓度 ，逆反应速率，逆反应速率 。减小减小逐渐逐渐减小减小增大增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现：、一定时间后，必然出现：正反应速率逆反

4、应速率正反应速率逆反应速率V V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆t tV V反应仍在进行，但是四种物质的反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保浓度均保持不变持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态反应开始反应开始 V正正 V逆逆反应过程中反应过程中V正正减小减小,V逆逆增大增大到一定时间到一定时间 V V正正V V逆逆001、定义：、定义：化学平衡状态，就是指在化学平衡状态，就是指在一定条件下一定条件下的的可逆反应可逆反应里，里，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中，反应混

5、合物中各组分的浓度各组分的浓度(或百分含量）保持不变或百分含量）保持不变的状态。的状态。三、三、化学平衡化学平衡:、反应条件：、反应条件：2、性质：性质：一定条件一定条件 (基础基础)、研究对象：、研究对象：可逆反应可逆反应 (前提前提)、本质：、本质：v正正 v逆逆(同一物质同一物质)、标志：、标志：反应混合物组成成分反应混合物组成成分 的浓度保持不变的浓度保持不变 3 3、化学平衡状态的、化学平衡状态的特征特征：、逆：、逆：化学平衡研究的对象是可逆反应化学平衡研究的对象是可逆反应(3)、动、动 化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止

6、态，但正反应和逆反应并未停止(2)、等：、等：化学平衡时，化学平衡时，v正正 v逆逆0、定、定：反应混合物各组分的浓度保持一定反应混合物各组分的浓度保持一定、变：、变：化学平衡建立在化学平衡建立在一定条件一定条件下，下，条件改变条件改变时，平衡就会被破坏时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡在新条件下建立新的平衡4 4、判断是否达到平衡状态的标志、判断是否达到平衡状态的标志正逆反应速率相等正逆反应速率相等和和反应混合物各组分浓反应混合物各组分浓度保持不变度保持不变是判断平衡的是判断平衡的两大主要标志两大主要标志、直接标志：直接标志：、速率关系：、速率关系：v正

7、正 v逆逆(同一物质同一物质)不同物质表示的反应速率比不同物质表示的反应速率比=计量数比计量数比(必须必须两个两个相反的方向相反的方向)【例】【例】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志达到平衡的标志是是()A.A.C C 的生成速率与的生成速率与C C 分解的速率相等分解的速率相等 B.B.单位时间生成单位时间生成n n molA,molA,同时生成同时生成3 3n n molBmolBC.C.单位时间生成单位时间生成B B的速率的速率,与生成与生成C C的速率的速率 相等相等 D.D.单位时间生成单位时间生成n

8、n molA,molA,同时生成同时生成2 2n n molCmolCAD【思考交流【思考交流1 1】怎样理解】怎样理解v v正正=v v逆逆？【例【例2 2】下列说法可以证明反应】下列说法可以证明反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是()()A.1A.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键形成键形成B.1B.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键断裂键断裂C.1C.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有6 6个个N NH H键断裂键断裂D.1D.1个个NNNN键断裂的同时键断裂

9、的同时,有有6 6个个N NH H键形成键形成方法小结：方法小结：在判断化学平衡时，要注意化学键数与反在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键与反应方向之间的关系。迁移应用迁移应用AC对可逆反应对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)下列叙述正确的是下列叙述正确的是()AA.达到化学平衡时达到化学平衡时,4V正正(O2)=5V逆逆(NO)B.若单位时间内生成若单位时间内生成x mol NO的同时的同时,消耗消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态则反应

10、达到平衡状态C.达到化学平衡时达到化学平衡时,若增加容器体积若增加容器体积,则正反应速则正反应速率减小率减小,逆反应速率增大逆反应速率增大D.化学反应速率关系是化学反应速率关系是:2V正正(NH3)=3V逆逆(H2O)、含量关系：、含量关系：反应混合物各组分的浓度、反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变（就是积分数保持不变（就是变量不再改变变量不再改变就为就为平衡状态）以合成氨和生成碘化氢两个方平衡状态）以合成氨和生成碘化氢两个方程为例程为例 【例【例3 3】下列说法中可以充分说明反应】下列说法中可以充分说明反应:P(g)

11、+Q(g)R(g)+S(g),P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温在恒温下已达平衡状态的是（）下已达平衡状态的是（）(A)P(A)P、Q Q、R R、S S的浓度不再变化的浓度不再变化 (B)P(B)P、Q Q、R R、S S的分子数比为的分子数比为1:1:11:1:1：1 1(C)(C)反应容器内反应容器内P P、Q Q、R R、S S共存共存 (D)(D)反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化A 【例【例4 4】在一定温度下的恒容容器中】在一定温度下的恒容容器中,当当下列物理量不再发生变化时下列物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(s)+3B(g

12、)2C(g)+D(g)A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡已达平衡状态的是（其中只有状态的是（其中只有B B气体有颜色）气体有颜色）()()A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.C.气体的平均分子量气体的平均分子量 D.D.气体的颜色气体的颜色BCD【思考交流【思考交流3 3】怎样理解平衡与体系特征物】怎样理解平衡与体系特征物理量的关系？理量的关系？【例【例5 5】在一定温度下的恒容容器中】在一定温度下的恒容容器中,当下列当下列物理量不再发生变化时物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)A(s)+3B

13、(g)2C(g)+2D(g)已达平衡已达平衡状态的是状态的是 （)A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.BC.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.D.气体的总物质的量气体的总物质的量ABCD迁移提升迁移提升 结论1、用含量表示的时候不能用一个特定的数值比不能用一个特定的数值比来描述达平衡。（包括系数比）2、不能用体系所有物质共存来描述平衡（反应一当进行就是几种物质共存）3、当反应物气体计量系数之和等于生成物气体计量系数之和，即反应前后气体的计量系数和反应前后气体的计量系数和是相等的是相等的，这时气体总物质的量是一个定量，则容器内气体总压强、气体总物质的量

14、、气体容器内气体总压强、气体总物质的量、气体总体积等都是一个定量总体积等都是一个定量。4、混合气体的密度=气体总质量/气体总体积（如果所有物质都是气体，则气体总质量是个定值）5、混合气体的平均相对分子质量=混合气体的总质量/气体的总物质的量6、反应体系中如果有一种物质有颜色，则颜色不再改变说明该物质浓度不再变化19 练习：练习：能够说明能够说明 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3反应在密反应在密闭容器中已达到平衡状态的是闭容器中已达到平衡状态的是 容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等 容器内容器内N2、H2、N

15、H3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2t min内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3mol H2 某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内密度不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化你学会了你学会了吗？吗？化学平衡的应用价值：化学平衡的应用价值：已知合成氨工业，发生的反应为已知合成氨工业，发生的反应为N(g)+3H(g)2NH(g)如何使更多的如何使更多的N N (g)(g)和和H H (g)(g)转变为转变为NHNH？