1、1第 1 课时 化学平衡学习目标1.理解化学平衡的概念以及可逆反应。2.通过对化学平衡概念的理解,归纳出可逆反应达到平衡状态时的特征。3.能用平衡状态的特征来判断可逆反应是否达到平衡状态。学习过程一、可逆反应与不可逆反应1.可逆过程(1)可逆过程当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质溶解和溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率 ,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都 。 (2)表述约定采用“ ”来代替反应式中原来用的“ ”,把从左向右的过程称作 ;由右向左的反应称作 。如溶解、结晶过程可表示为 。 2.可逆反应与不可逆反应(1)可逆反应在 下,既能向 同时又能向 进行的反应。
2、 (2)不可逆反应在一定条件下,几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性,但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。如 Ag+Cl- AgCl二、化学平衡的建立1.化学平衡的建立以 CO+H2O(g) CO2+H2反应为例。在一定条件下,将 0.01molCO 和 0.01molH2O(g)通入 1L 密闭容器中,开始反应:2(1)反应刚开始时:反应物的浓度为 ,正反应速率为 。 生成物的浓度为 ,逆反应速率为 。 (2)反应进行中:反应物的浓度 ,正反应速率 。 生成物的浓度 ,逆反应速率 。 (3)肯定最终有一时刻,正反应速率与逆反应速率 ,此时,反应物的浓度 ,生成物的浓度也 。如图所示。
3、2.化学平衡状态(1)定义: 。 (2)特征:逆: 动: 等: 定: 变: (3)特点:化学平衡的建立与建立的途径无关。【思考】相同条件(温度、浓度、压强等)时,一个反应从正反应开始与从逆反应开始,最终所达到的平衡状态是否相同?(4)达到平衡的标志:以 mA(g)+nB(g) pC(g)为例直接标志:速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,即 A 的消耗速率与 A 的生成速率相等,A 的消耗速率与 C 的消耗速率之比等于 mp ,B 的生成速率与 C 的生成速率之比等于np 。各物质的百分含量保持不变。间接标志:混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。(注:m+n p)3各物质
4、的浓度不随时间的改变而改变。各物质的物质的量不随时间的改变而改变。各气体的体积、分压不随时间的改变而改变。三、对于密闭容器中的可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根据对化学平衡的理解,判断下列各情况下,是否达到平衡。可能的情况举例是否能判断已达平衡各物质的物质的量或物质的量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定1.混合物体系中各成分的含量总体积、总压强、总物质的量一定单位时间内消耗了 mmolA,同时生成 mmolA单位时间内消耗了 nmolB,同时消耗了 pmolC v(A) v(B) v(C) v(D)=mnpq2.正、逆反应速率的关系单位时间
5、内生成 nmolB,同时消耗 qmolD 其他条件不变, m+n p+q 时,总压强一定3.压强其他条件不变, m+n=p+q 时,总压强一定当 m+n p+q 时, M 一定4.平均相对分子质量 M 当 m+n=p+q 时, M 一定5.温度 其他条件一定时,体系温度一定6.体系密度 其他条件一定时,体系密度一定7.其他 组成成分有颜色时,体系颜色不再变化随堂检测1.在一定条件下,使 NO 和 O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( )A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.
6、随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变2.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918 年诺贝尔化学奖。现向一密4闭容器中充入 1molN2和 3molH2,在一定条件下使该反应发生:N 2+3H2 2NH3,下列有关说法正确的是( )A.达到化学平衡时,N 2将完全转化为氨B.达到化学平衡时,N 2、H 2和 NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N 2、H 2和 NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正、逆反应速率都为零3.14CO2与碳在高温条件下发生反应: 14CO2+C 2CO,达到平衡后,平衡混合物中含 14C的粒子有 ( )A.14CO2 B.
7、14CO2、 14COC.14CO2、 14CO、 14CD.14CO4.在密闭容器中进行反应 X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知 X2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.1molL-1、0.2molL -1、0.2molL -1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )A.Z 为 0.2molL-1 B.Y2为 0.35molL-1C.X2为 0.3molL-1 D.Z 为 0.4molL-15.在一定温度下,向 aL 密闭容器中加入 1molO2和 2molNO,发生如下反应:O 2(g)+2NO(g)2NO2(g),此反应不一定达平衡的是( )A.容器内压强不随时间
8、变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内 O2、NO、NO 2的浓度之比为 122D.单位时间内生成 1molO2,同时生成 2molNO26.可逆反应 N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )A.3v 正 (N2)=v 正 (H2) B.v 正 (N2)=v 逆 (NH3)C.2v 正 (H2)=3v 逆 (NH3) D.v 正 (N2)=3v 逆 (H2)7.一定条件下,在体积为 1L 的密闭容器中,1molX 和 1molY 进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),下列叙述能证明该反应已达到化学平衡
9、状态的是( )A.X 的百分含量不再发生变化 B.c(X) c(Y) c(Z)=211C.容器内原子总数不再发生变化 D.同一时间内消耗 2nmolX 的同时生成 nmolZ58.恒温恒容的情况下,反应 A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡状态的标志是( )A.容器内气体的密度不随时间而变化B.容器内的总压强不随时间而变化C.单位时间内生成 2nmolAB 的同时,生成 nmol 的 B2D.A2、B 2、AB 的反应速率比为 112 的状态参考答案学习过程一、1.(1)相等 不变(2) 正反应 逆反应 固体溶质 溶液中的溶质2.(1)同一条件 正反应方向 逆反应方向二、1.(1)最大
10、 最大 0 0(2)逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大(3)相等 不变 不变2.(1)化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的百分含量(浓度、质量、质量分数、体积分数等)保持不变的状态(2)可逆反应 动态平衡(正、逆反应仍在进行) v(正)、 v(逆)不为 0 v(正)=v(逆) 体系中所有反应物和生成物的百分含量(混合物各组分的浓度、质量、质量分数、体积分数等)保持不变 条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡【思考】相同,因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关,而与反应时的条件有关,只要条件(温度、浓度、压强等)相同,最终就会达到相同的平衡状态。三、从上至下:1.平衡 平衡 平衡 不一定平衡2.平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡3.平衡 不一定平衡4.平衡 不一定平衡5.平衡 6.不一定平衡7.平衡随堂检测61.B 2.C 3.C 4.A 5.C 6.C 7.A 8.C
