内容正文:
第1课时 化学平衡状态
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
知识回顾
1.什么是可逆反应?可逆反应有哪些特点?
2.如何设计实验证明反应2Fe3+ +2I- 2Fe2+ + I2是可逆反应(试剂任选),请详细叙述实验方案。
课本P30图2-5
活 动
一定温度下,在体积恒为1 L 的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2反应,在 t=t0时,反应达平衡,c(N2)=0.2 mol/L:
(1)画出体系中各物质的浓度随时间变化的c-t图。
(2)画出v-t图。如何解释反应速率v随时间t的变化趋势?
平衡时N2的转化率为多少
V-t图中,阴影部分的含义是什么?
(1)化学平衡状态:
在一定条件下的可逆反应中,正反应和逆反应的速率相等,反应体系中各组分的浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的特征:
逆、等、动、定、变
化学平衡状态及其特征
(1)N2的物质的量保持不变;
(2)NH3的浓度保持不变;
(3)混合气体的密度保持不变;
(4)混合气体的平均相对分子质量保持不变;
(5)N2的体积分数保持不变;
(6)体系的总压强保持不变;
(7)断开 1 mol N≡N键的同时生成6 mol N-H键;
(8)2v正(N2)=v正(NH3)
(9) N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
思考讨论
对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2+ 3H2 2NH3,判断下列情况下反应是否达平衡?
对于氢气和碘蒸气反应、碳和水蒸气反应来分析
课堂练习
1.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A、容器内压强不随时间变化
B、容器内各物质的浓度不随时间变化
C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D、单位时间消耗0.1 mol X的同时生成0.2 mol Z
AB
课堂练习
2、在一定温度下,可逆反应:
A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( )
C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间内生成n molA,同时生成3n mol B
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
AC
课堂练习
3、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( )
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的密度
C. B的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量
BC
第2课时 化学平衡常数
第二节 化学平衡
(化学平衡状态的等量描述)
第二章 化学反应速率与化学平衡
活 动
观察所给数据,并进行相关计算。你有什么发现?
800 ℃,在容积不变的密闭容器中发生反应:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
序号 起始时的浓度
(×10-2 mol·L-1) 平衡时的浓度
(×10-2 mol·L-1) 平衡时
c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2)
1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5
2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75
3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79
1.0
1.0
1.0
表1 800 ℃时反应体系中各物质的浓度
在一定温度下,表1中的反应达到化学平衡状态时,生成物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比值是一个定值
不同投料下的反应物与生成物浓度之间有什么关系?计算第1组和第2组数值。有规律可循。
你的得到什么规律?
序号 起始时的浓度
(×10-3 mol·L-1) 平衡时的浓度
(×10-3 mol·L-1) 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81
5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00
6 0 0 37.77 4.213 4.213