内容正文:
第二章 化学反应速率与化学反应平衡
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,原理如下:
如何提高生产效率呢?
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
使原料尽可能快地转化为产品
使原料尽可能多地转化为产品
——化学反应速率 动力学
——化学反应限度 热力学
新课导入
回顾旧知
1.回忆曾经学习过哪些可逆反应?
2.概括可逆反应的基本特征?
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
2SO2+O2 2SO3
催化剂
Cl2+H2O HCl+HClO
H2 + I2 2HI
∆
✪双同:相同的条件下,正逆反应同时进行
✪双向:可逆符号“⇌”表征正、逆反应两个方向
✪一小:反应物转化率小于100%,反应物与生成物共存
1.化学平衡状态
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
(1)建立
浓度
时间(t)
NH3
N2
H2
v(正)>v(逆)
v(正)
v(逆)
反应速率
时间(t)
反应处于平衡状态
t1
v(正)= v(逆)
当正、逆反应速率相等时,达到看似不变的“表面静止”状态,但实际反应并未停止,一直在进行中
1.化学平衡状态
一定条件下的可逆反应中,当v正=v逆时,c(反应物)和c(生成物)均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)含义
反应速率
时间(t)
v(正)>v(逆)
v(正)
v(逆)
反应处于平衡状态
t1
v(正)= v(逆)
(3)特征
逆
等
动
定
变
:研究对象为可逆反应
:V正 =V逆 ≠0
:动态平衡
:各组分的浓度保持不变
:外界条件改变,化学平衡状态可能发生改变
2.化学平衡状态的判定
(1)如何理解v(正)=v(逆)?
3v(N2) = v(H2) ( )
状态04
2v正(N2) = v逆(NH3) ( )
状态05
消耗 1 mol N2的同时,生成2 mol NH3 ( )
状态01
3 mol H-H键断裂的同时,6molN-H键断裂 ( )
状态03
消耗 3mol H2 的同时,消耗2mol NH3 ( )
状态02
【例1】 ,请根据所学:判断下列描述的反应状态是否达到平衡。
N2 + 3H2 2NH3
2.化学平衡状态的判定
(2)如何理解“定”?
【例1】 ,请根据所学:判断下列描述的反应状态是否达到平衡。
N2 + 3H2 2NH3
恒温恒容条件下,容器内氮气的物质的量不再改变 ( )
状态01
恒温恒容条件下,容器内颜色不再改变 ( )
状态02
恒温恒容条件下,容器内压强不再改变 ( )
状态03
恒温恒容条件下,容器内气体平均相对分子质量不再改变 ( )
状态05
恒温恒容条件下,容器内气体密度不再改变 ( )
状态04
绝热体系下,体系温度不变时( )
状态06
(3)密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下,氨基甲酸铵达到分解平衡:H2NCOONH4(s) ⇌ 2NH3(g)+CO2(g),
①NH3(g)的体积分数保持不变
正误判断
×
②气体的平均相对分子质量保持不变
×
φ(B) =
nB
n总
变量
φ(B)不变时
A(g) + B(g) 2C(g)
φ(B) =
nB
n总
φ(B) =
1
2
定量
变量
定量
A(s) B(g) + C(g)
M=
m总
n总
第二章 化学反应速率与化学反应平衡
第二节 化学平衡
第2课时 化学平衡常数
在一定温度下,化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢?
新课导入
交流讨论
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)