内容正文:
化学反应原理
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
第二章 化学反应速率与平衡
1、了解可逆反应的含义及其特点。
2、了解化学平衡的建立过程,掌握化学平衡状态的特征。
3、学会平衡状态的判断方法。
学习目标
XUE XI MU BIAO
2
化学平衡状态的判断。
化学平衡状态的判断。
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ZHI SHI DAO HANG
本节重点
1
本节难点
2
自1784年氨被发现以来,人们一直在研究如何利用化学方法由氮气和氢气合成氨,直到1913年才实现了合成氨的工业化生产。
化学反应N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)看起来十分简单,合成氨的工业化生产却经历了漫长的发展过程。化工生产中,我们需要考虑哪些因素呢?
——化学反应进行的限度
1、使原料尽可能快地转化为产品
2、使原料尽可能多地转化为产品
——化学反应速率
(即化学平衡)
思考:同学们,合成氨反应有哪些特点?什么是可逆反应?
环节1、课前引入
‹#›
4
1、定义:在同一条件下,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。
2、特点:
注意:任何反应都有可逆性,通常把可逆程度大的反应叫可逆反应
3、表示:
一、可逆反应
双向性
可逆反应分为正反应方向和逆反应方向
双同性
正、逆反应在同一条件下同时进行
共存性
反应物不能全部转化为生成物,即反应物的转化率小于100%
小杨老师 15521324728
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环节2、知识精讲
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常见可逆反应
在一定条件下,容积不变的密闭容器中,充入1 mol N2和3 mol H2发生反应,能否反应生成2 mol NH3 ?
H2 + I2 2HI
NH3 + H2O NH3 ·H2O
SO2 + H2O H2SO3
Cl2 + H2O HCl +HClO
2NO2 N2O4
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
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环节2、知识精讲
‹#›
v(正)
v(正)=v(逆)
时间
速率
v(逆)
0
N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)
时间
浓度
0
NH3
H2
N2
如果充入 NH3发生反应呢?
在一定条件下,容积不变的密闭容器中,充入N2和H2发生反应,反应中各物质的浓度随时间如何变化?正逆反应速率随时间如何变化?
请分别作出相应的浓度-时间图和速率-时间图。
二、化学平衡状态
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环节2、知识精讲
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一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
1、定义:
v(逆)
v(正)=v(逆)
时间
速率
v(正)
0
时间
浓度
0
N2
H2
标志
本质
平衡状态是在一定条件下,可逆反应所能进行的最大程度,即可逆反应的限度。
NH3
N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
二、化学平衡状态
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环节2、知识精讲
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2、化学平衡状态的特点:
思考:如何判断一个化学反应是否已达到平衡状态呢?
逆
化学平衡状态的研究对象是_______反应
等
各组分浓度/物质的量/百分含量__________
动
υ正 ____ υ逆 ____ 0,是一个动态平衡
定
变
外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡
可逆
= ≠
保持不变
“表现”
“本质”
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环节2、知识精讲
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例1、恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是______
① 单位时间内消耗1 mol N2 ,同时生成1 mol N2
② 单位时间内消耗1 mol N2 ,同时生成2 mol NH3
③ 单位时间内消耗1 mol N2 ,同时生成3 mol H2
④ 断裂3 mol H-H键 ,同时生成6 mol N-H键
①③
三、化学平衡状态的标志
=系数之比
υ正
υ逆
即:
一看有无正逆,二看是否等于系数之比。
解题方法:
“正、逆速率”——“相等”
标志二
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环节2、知识精讲
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a、各物质的质量、物质的量、分子数目保持不变。
b、各物质的物质的量浓