内容正文:
第二章 化学反应速率和化学平衡
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
1
学习目标
1、了解可逆反应及特点。
2、理解化学平衡状态的特征及标志,学会平衡状态的判断。
核心素养
1、变化观念与平衡思想:化学反应有一定限度,是可以调控的
2、证据推理与模型认知:通过分析推理认识化学平衡的特征。
一
可逆反应
二
平衡状态的建立
三
平衡状态的判断
一
可逆反应
1、定义:在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向
逆反应方向进行的反应
正反应:反应物→生成物
逆反应:生成物→反应物
2、特点:
同一条件、同时进行、同时存在
不用“===”,用“ ”
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电
充电
√
×
√
14CO2、14C、14CO
1、以下几个反应是否是可逆反应?为什么?
2、14CO2 + C CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C 的粒子有 。
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
正反应
在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:
二
平衡状态的建立
浓度
H2
N2
t1
时间(t)
0
NH3
N2与H2随着反应的进行,其浓度逐渐 ,v正逐渐 ,而c(NH3)逐渐 ,v逆逐渐 ,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正 v逆,反应达到平衡。
减小
减小
增大
增大
=
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
逆反应
随着NH3的分解,其浓度逐渐 ,v逆逐渐 ,而c(N2)、c(H2)逐渐 ,v正逐渐 ,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正 v逆,反应达到平衡。
减小
减小
增大
增大
=
浓度
H2
NH3
t1
时间(t)
0
N2
通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径无关
1、化学平衡状态的概念
在一定条件下,一个可逆反应进行到一定程度时,当v(正)=v(逆)时,反应物浓度和生成物浓度不再改变,达到一种表面静止的状态。
2、化学平衡状态的特征
逆:可逆反应
等: v(正)== v(逆) ==0
动:动态平衡
定: 反应物浓度和生成物浓度不再改变
变: 外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变,平衡就会被破坏
前提
实质
此时反应达到最大的程度:即化学反应的限度。
外观特征
(1)H2与O2点燃可以生成水,电解水又可以生成H2与O2,所以两个反应是可逆反应( )(2)合成氨反应中,如果N2过量,则可以使H2完全消耗( )(3)对于可逆反应,若加入反应物,则反应先向正反应方向进行,停止后再向逆反应方向进行( )(4)只有可逆反应才存在平衡状态( )(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果( )(6)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应的速率都为0( )
√
×
√
×
×
×
2、在密闭容器中进行如下反应:
X2 (g) +Y2 (g) 2Z (g) ,已知 X2、Y2、Z的起始浓度分别为 0.1mol/L、0.2mol/L,0.2mol/L,在一定的条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.35mol/L
C.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L
A
三
平衡状态的判断依据
(1) “等”
①同一物质: v正(A)(耗)= v逆(A)(生)
v正= v逆
“等”和“定”是判断化学反应是否处于平衡状态的关键
②不同物质:速率之比=化学计量数之比,但必须是不同
方向的速率
1、一定温度下,反应A2(g)+B2(g) ⇌ 2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol AB
B.单位时间内生成n mol A2同时消耗n mol AB
C.单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2
D.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2
C
2、下列各关系式中能说明反应N2+3H2 ⇌2NH3已达平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(N