内容正文:
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率和化学平衡
第1课时 化学平衡状态、化学平衡常数
1
下列化学反应能否进行到底?
硫的燃烧
酸碱中和反应
二氧化硫的催化氧化
合成氨
动脑想一想
2
一、化学平衡状态
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化学反应称为可逆反应。
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,反应物转化率<100%
注:在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替“ ”。
1.可逆反应
1、分析各选项中的各组反应,其中互为可逆反应的是( )
A.2KHCO3→K2CO3+H2O+CO2↑ K2CO3+H2O+CO2 →2KHCO3
B.CO2+H2O→H2CO3 H2CO3→CO2+H2O
C.NH3+HCl→NH4Cl NH4Cl→NH3↑+HCl↑
D.2NaCl→ 2Na+Cl2↑ 2Na+Cl2→2NaCl
B
温馨提示:
判断一个反应是可逆反应的关键是可逆反应必须是在同一条件下进行
【课堂练习】
4
2.对于可逆反应 ,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长的时间18O原子存在于( )
A.多余的氧气中
B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧化硫中
D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中
D
3、在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
B
6
时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(N2) 5 4 3 2 1.2 1 1 1 1
c(H2) 15 12 9 6 3.6 3 3 3 3
c(NH3) 0 2 4 6 7.6 8 8 8 8
在某密闭容器中发生反应:
此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?
此时的反应是否停止了?
此时为何3种物质的浓度保持不变?
(1)化学平衡状态的建立
2.化学平衡状态
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
①开始
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
N2 + 3H2 2NH3
v(正) ,v(逆) ;
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
v(正)
v(逆)
反应速率
t1
时间(t)
0
③平衡
②变化
v(正) ,v(逆) ;
v(逆)≠0,v(正)>v(逆)
v(正)=v(逆) ≠0
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
反应物浓度 ,生成物浓度 ;
反应物浓度 ,生成物浓度 ;
反应物浓度 ,生成物浓度 ;
最大
为0
减小
增大
不变
不变
最大
=0
减小
增大
(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
浓度
时间
(a)反应从正向开始
浓度—时间图
H2
N2
NH3
t0
时间
速率
υ正= υ逆
化学平衡状态
υ正
υ逆
t0
速率—时间图
浓度
时间
(b)反应从逆向开始
浓度—时间图
t0
H2
N2
NH3
时间
速率
υ正= υ逆
化学平衡状态
υ正
υ逆
t0
速率—时间图
9
在一定条件下的 反应里,当 相等时,反应物和生成物的 均保持不变,即体系的 不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。化学平衡是一种动态平衡。
达到化学平衡时,反应达到该条件下物质转化的最大“限度”,即反应物的转化率最大。
α = ×100%
变化量
起始量
转化率:
(1)化学平衡概念:
2.化学平衡状态
可逆
正、逆