内容正文:
化学反应的限度
第二章
化学反应的方向、限度与速率
第2课时
第二节
一、可逆反应
在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
特点
双同性
共存性
双向性
反应物 生成物
正反应方向
逆反应方向
在相同条件下,正、逆反应同时进行
反应物和生成物共同存在
注:在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替“ ”。
二、化学平衡状态
什么叫化学平衡?
在一恒容的密闭容器中,通入 2mol SO2 和 1mol O2 ,并加入适当催化剂发生反应,思考并回答下列问题:
1、刚开始反应有什么特点?
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
可逆反应
2、反应进行后有什么特点?
3、反应达到平衡有什么特点?
1.化学平衡状态的建立
二、化学平衡状态
(1)开始
c(SO2) 、c(O2)最大,
c(SO3)=0
2SO2 + O2 2SO3
v(正)最大,v(逆)=0
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
v(正)
v(逆)
(3)平衡
(2)变化
v(正)减小,v(逆)增大
v(逆)≠0,v(正)>v(逆)
v(正)=v(逆) ≠0
c(SO2) 、c(O2 )减小,
c(SO3)增大
2SO2 + O2 2SO3
c(SO2) 、c(O2 )不变,
c(SO3)不变
2SO2+O2 2SO3
催化剂
△
反应速率
t1
时间(t)
0
反应物浓度最大,生成物浓度为0
反应物浓度不变,生成物浓度不变
反应物浓度减小,生成物浓度增大
时间
浓度
0
c(反)
c(生)
时间
浓度
0
c(生)
c(反)
二、化学平衡状态
t0
在可逆反应中,当 v正 = v逆 时, c反 和 c生 都不再改变,达到一种表面静止的状态;在化学上称之为 化学平衡状态,简称化学平衡。
平衡状态
反应没有停止,即: v正 = v逆 ≠ 0
动态平衡
从外表上看,
反应好象“停止”
2.化学平衡状态的定义
二、化学平衡状态
(1) 逆:研究对象是可逆反应
(2) 等:同一物质 v正 = v逆 ≠ 0
(3) 动:一种动态平衡;化学反应达到平衡时,反应并没有停止。
(4) 定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持不变
(5) 变:当外界条件发生改变,原来的化学平衡就会被破坏,
并在新的条件下建立新的化学平衡。
化学平衡的本质
化学平衡的标志
逆、等、动、定、变
3.化学平衡状态的特征
二、化学平衡状态
4.化学平衡状态的判据
直接依据
(1) V正 =V逆 ≠ 0
(1) V生成(N2)=V消耗(N2)
(2)单位时间内,消耗1molN2,同时生成1molN2
a、用同一物质表示: V消耗 =V生成
例如,一定条件下,可逆反应N2+3H2 2NH3,对该可逆反应,表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示:
b、用不同物质表示:方向相反,各种量之比=系数之比
(3)单位时间内,消耗3mol H2,同时生成1mol N2
二、化学平衡状态
根据各组分的量
首先分析该量是“变量”还是“恒量”,如为“恒量”,即随反应的进行永远不变,则不能作为判断平衡状态的依据;如为“变量”,即该量随反应进行而改变,当其“不变”时,则为平衡状态。
即:
变量不变
—
化学反应达到平衡状态
压强、密度、平均相对分子质量、总物质的量、百分含量、温度、颜色等
(2)各组分的浓度(或百分含量)不再变化
间接依据
4.化学平衡状态的判据
变量不变则平衡
间接依据
二、化学平衡状态
4.化学平衡状态的判据
以 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 为例
① 混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或物质的量分数一定时
各物质的质量或质量分数一定时
各气体的体积或体积分数一定时
一定是化学平衡状态
一定
一定
总体积、总压强、总物质的量一定时
不一定
②体系总压强
PV=nRT
间接依据
二、化学平衡状态
4.化学平衡状态的判据
以 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 为例
恒温恒容下且 m+n=p+q 时,总压强一定时
不一定平衡
恒温恒容下且 m+n≠p+q 时,总压强一定时
一定平衡
PV=nRT
例如:恒容、恒温条件下 ,
C(s)+O2(g) CO2(g) 当体系总压强不变时,
CO2(g)+C(s)