内容正文:
专题二第二单元
化学反应的方向与限度
02
化学平衡状态
1
何为可逆反应?请举实例说明可逆反应的特征。
在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
书写可逆反应的化学方程式时,不用“=”,用“⇌”。
正向: N2 + 3H2 2NH3
逆向:2NH3 N2 + 3H2
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
可逆反应
①双向性:反应物 生成物
②双同性:正、逆反应是在 下同时进行的。
③共存性:反应物和生成物 存在,
即:反应物不能完全转化为生成物。
同一条件
同时
正向反应
逆向反应
特征:
④反应达到限度时,反应仍在进行,没有停止。
化学平衡状态
浓度 速率变化 v正、v逆关系
开始 反应物浓度 v正 v正 v逆
生成物浓度 v逆
变化 反应物浓度 v正 v正 v逆
生成物浓度 v逆
平衡 反应物浓度 v正 v正 v逆
生成物浓度 v逆
在一定条件下向反应容器中加入N2和H2,发生反应N2+3H2 2NH3
最大
最大
为0
为0
>
减小
增大
不变
不变
减小
增大
不变
不变
>
=
化学平衡状态
不平衡状态
各物质的浓度保持不变
化学平衡状态
化学平衡状态
定义:如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当 反应进行到一定程度时, 与 相等,反应物的浓度与生成物的浓度都 ,达到一种表面静止的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
正反应速率
逆反应速率
不再改变
标志
反应混合物中各组分的浓度保持不变
实质
v正(B)= v逆(B) ≠0
适用
可逆反应
可逆
化学平衡状态
化学平衡状态的特征
化学平衡状态
化学平衡状态
(1)只有可逆反应才存在平衡状态( )(2)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( )(3)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应的速率都为0( )(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等( )(5)化学反应达到化学平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例( )
判断正误
×
√
√
×
×
1.直接标志——“正逆相等”(以合成氨为例)
(1)v正=v逆
①同一种物质的生成速率等于消耗速率;
②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比;
③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。
化学平衡状态的判断依据
v正(N2)=v逆(N2)
v正(N2):v逆(H2)=1:3
v正(N2):v逆(NH3)=1:2
化学平衡状态
(2)各组分的浓度保持一定
①各组分的浓度不随时间的改变而改变;
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
C(N2)不变
体系中N2的质量分数、物质的量分数、体积分数不变
化学平衡状态
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2.间接标志——“变量不变”
(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。
(2)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
合成氨的反应体系压强不变
Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO 氯水颜色不变
化学平衡状态
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(3)全是气体参加的且反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。
(4)对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
1mol H-H键的同时有1mol H-H键形成
化学平衡状态
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化学平衡状态
公式ρ=V/m在讨论混合气体密度时的应用。
判断某反应是否达到平衡的“三看”“三注意”
三看
三注意
反应是否为可逆反应
物质的状态
气体的化学计量数
不同物质的平衡浓度之间无必然关系
公式M=n/m在讨论混合气体的平均相对分子质量时的应用
化学平衡状态
恒温恒容条件下,用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时,要特别关注反应前后气体分子总数的变化,如:
mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 是否平衡
压强 当m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)
当m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)
混合气体的平均摩