内容正文:
第24讲
化学平衡的状态与移动
一、逆
1、定义
在___________下,既能向正反应方向进行同时又能
向逆反应方向进行的化学反应。
2、特点
相同条件
﹤
①二同:a.相同条件;b.正、逆反应同时进行。
②一小:反应物与生成物共存;任一组分的转化
率________(填“大于”或“小于”)100%。
例1:一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1
D
反应物按系数比投料时,转化率=系数比
二、等、定——判断平衡的依据
1、看反应条件
恒温恒容
恒温恒压
绝热恒容(温度不变可做平衡标志)
2、看前后气体系数和是否相等
3、看是否有固体或纯液体参与
体系中气体物质的总物质的量不变
系统的总压强不发生改变
单位时间内消耗1molN2的同时生成2molNH3
单位时间内消耗1molN2的同时消耗2molNH3
当有1molN≡N键断裂时有6molN-H键断裂
3V正(H2) = 2V逆(NH3)
当c(N2): c(H2) : c(NH3)=1:3:2的状态
混合气体的平均相对分子质量不发生改变
混合气体的密度不发生变化
N2的体积分数不变
模型1:合成氨(全部为 气体,△n(气体)≠0
恒温恒容:
①②④⑤⑧⑩( ⑩与初始投料量有关)
恒温恒压:
①④⑤⑧⑨⑩( ⑩与初始投料量有关)
5
例3、一定温度下的恒容密闭容器中,
可以证明 2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态
的是___________________
混合气体的颜色不再变化;
混合气体的密度不再变化;
混合气体的压强不再变化;
混合气体的平均相对分子质量不再变化
体系中气体物质的总物质的量不变化
体系中气体物质的总质量不变化
①
恒温恒压时?
①
模型2:全部为 气体,△n(气体)=0
恒温恒容,可以证明3A(g)+B(g) C(g)+2D(s)已达平衡状态的是_______。
混合气体的密度不再变化。
混合气体的压强不再变化
③气体物质的总质量不变化
① ② ③
恒温恒压时?
① ③
3A(g)+B(g) 4C(g)+2D(s)?
恒温恒容时?
① ③
恒温恒压时?
① ③
模型3:有固体或纯液体参与,△n(气体)≠0
模型4:有固体或纯液体参与,△n(气体)=0
恒温恒容,能说明NH2COONH4(s) CO2 (g)+2NH3(g)
达到化学平衡状态的是_____________________
模型5:一边全是固体,△n(气体)≠0
①混合气体的压强 ②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的平均相对分子质量⑤混合气体的颜色⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比⑦某种气体的百分含量
① ② ③
恒温恒压,能说明NH2COONH4(s) CO2 (g)+2NH3(g)
达到化学平衡状态的是_____________________
③
在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g),当m、n、p、q为任意整数(不为零)时,能说明达到平衡状态的标志是( )
体系的温度不再发生变化
各组分的浓度不再变化
各组分的质量分数不再变化
反应速率vA : vB : vC : vD=m : n : p: q
单位时间内m mol A发生断键反应,同时
p molC也发生断键反应
(1)(2)(3)(5)
恒容绝热容器中,反应体系温度不变可以作为平衡标志
模型6:绝热恒容体系
判断可逆反应达到平衡状态的标志
1、直接标志:
(1)v正=v逆(化学平衡的本质)
(2)各组分浓度保持不变(化学平衡的现象)
①各组分的浓度、质量、物质的量、分子数
保持不变。
②各组分的质量分数、气体的体积分数(物质的量分数)保持不变。
③各气体的颜色(有颜色变化的)保持不变。
2、间接标志:
(1)反应体系中的总压强保持不变。(适用于恒容体系有气体参与反应并且反应前后气体系数(体积)不等的可逆反应。)
(2)混合气体的密度保持不变。( 适用于恒容且有固体、纯液体参与的可逆反应或恒压反应前后气体系数和不等的可逆反应)
(4)体系中某反应物的转化率或者生成物的
产率达到最大值且保持不变。
(3)气体平均相对分子质量保持不变。
(适用于反应前后气体系数