《成才之路年高中化学 第2章第3节 化学平衡1课件 新人教选修4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《成才之路年高中化学 第2章第3节 化学平衡1课件 新人教选修4.ppt（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2021/8/8 星期日12021/8/8 星期日21理理解解可可逆逆反反应应与与不不可可逆逆反反应应的的概概念念，学学会会判判断断反反应应的不可逆性及可逆性大小。的不可逆性及可逆性大小。2能描述化学平衡建立的能描述化学平衡建立的过过程。程。3掌掌握握化化学学平平衡衡状状态态的的特特征征，并并能能判判断断在在一一定定条条件件下下，可逆反可逆反应应已达到平衡状已达到平衡状态态。2021/8/8 星期日3一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应当当温温度度一一定定时时，饱饱和和溶溶液液中中的的固固体体溶溶质质溶溶解解和和溶溶液液中中的的溶溶质质分分子子回回到到固固体体溶溶质质表表面面的的结
2、结晶晶过过程程一一直直在在进进行行，而而且且两两种种过过程程的的速速率率_，于于是是饱饱和和溶溶液液的的浓浓度度和和固固体体溶溶质质的的质质量量都都_。我我们们把把这这类类过过程程称称作作_。表表述述这这类类过过程程时时，约约定定采采用用“”来来代代替替反反应应式式中中原原来来用用的的“”，把把从从左左向向右右的的过过程程称称作作_；由由右右向向左左的的反反应应称称作作_。2021/8/8 星期日4溶溶解解、结结晶晶过过程程可可表表示示为为：固固体体溶溶质质溶溶解解结结晶晶溶溶液液中中的的溶溶质质 溶溶液液中中的的溶溶质质过过程程的的可可逆逆性性是是了了解解_的的基基础础，过过程程的的限限度度
3、取取决决于于_。化化学学反反应应的的_非非常常普普遍遍。当当你你学学会会从从_和和_来来观观察察和和分分析析客客观观事事物物时时，你，你对对自然自然现现象的象的认识认识会更加深入、更加全面。会更加深入、更加全面。2021/8/8 星期日51可可逆逆反反应应：在在_，既既能能向向_方方向向进进行行，又又能能向向_方方向向进进行行的的反反应应叫叫做做可可逆逆反反应应。若若正正、逆逆反反应是在应是在_发生的，则不属于可逆反应。如发生的，则不属于可逆反应。如2H2O 2H2O2。可可逆逆反反应应中中的的_和和_必必须须同同时时存存在在于于同同一一反反应应体体系系中中，在在相相同同条条件件下下，正正、逆
4、逆反反应应都都能能够够自自动动进进行行。正正、逆逆反反应应是是相相对对的的，不不是是绝绝对对的的，通通常常把把_反反应应称称作作正正反反应应，_反反应应称称作作逆逆反反应应。任任何可逆反应，在何可逆反应，在_进行的同时，进行的同时，_也在进行。也在进行。2021/8/8 星期日62不不可可逆逆反反应应：正正反反应应几几乎乎能能_，而而逆逆反反应应进进行行的的程程度度_，这这样样的的反反应应通通常常称称为为不不可可逆逆反反应应。如如酸酸碱中和反应。碱中和反应。2021/8/8 星期日7二、化学平衡状态二、化学平衡状态1化化学学平平衡衡状状态态的的含含义义：在在一一定定条条件件下下，当当_时时，反
5、反应应体体系系中中所所有有参参加加反反应应的的_保保持持_。这这时时的的状状态态就就是是在在给给定定条条件件下下反反应应达达到到了了“_”。对对于于_来来说说，称之，称之为为“_”。2021/8/8 星期日82化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征(1)反反应应物物和和生生成成物物处处于于同同一一_，_保保持持不变。不变。(2)达达到到平平衡衡状状态态时时，体体系系中中所所有有物物质质的的_(或或_)保持不变。保持不变。(3)_相相 等等，且且 不不 为为_，因此体系的反应并，因此体系的反应并_。2021/8/8 星期日93化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立(1)只只有有_才才能能建建立立化化
6、学学平平衡衡状状态态，即即化化学学平平衡衡问题的研究对象是可逆反应。问题的研究对象是可逆反应。(2)以以可可逆逆反反应应mA(g)nB(g)pC(g)为为例例，若若开开始始只只有有反反应应物物，没没有有生生成成物物，此此时时A和和B的的_最最大大，因因而而_最最大大；而而C起起始始浓浓度度为为零零，因因而而_为为零零。随随着着反反应应的的进进行行，反反应应物物不不断断减减少少，生生成成物物不不断断增增多多，(正正)越越来来越越小小，(逆逆)越越来来越越大大，反反应应进进行行到到某某一一时时刻刻，(正正)(逆逆)，这这时时就就达达到到了了化化学学平平衡衡，如如下下图图的的速速率率时时间间图图象象
7、所所示示。反反应应物物与与生生成成物物浓浓度度随随时时间间变变化化(浓浓度度时时间间图图象象)关关系如下图系如下图所示。所示。2021/8/8 星期日10(3)化化学学平平衡衡状状态态的的建建立立除除了了必必须须是是可可逆逆反反应应外外，还还必必须须有有一一定定的的温温度度、物物质质的的浓浓度度和和气气体体的的压压强强等等外外界界因因素素的的条条件件。所所以以，同同一一个个可可逆逆反反应应在在_下下建建立立起起的的化化学学平平衡衡状状态态可可能能不不同同；不不同同的的可可逆逆反反应应，即即使使在在_下下，建建立立起的化学平衡状起的化学平衡状态态也不一定相同。也不一定相同。2021/8/8 星期
8、日11答案：答案：一一、相相等等保保持持不不变变可可逆逆过过程程正正(向向)反反应应逆逆(向向)反应反应过过程程限限度度过过程程可可逆逆性性的的大大小小可可逆逆性性过过程程的的可可逆逆性化学平衡的角度性化学平衡的角度1相相同同条条件件下下正正反反应应逆逆反反应应不不同同条条件件下下反反应应物物生生成成物物反反应应物物生生成成物物生生成成物物反反应应物物正正反反应应逆反应逆反应2进行到底几乎等于进行到底几乎等于02021/8/8 星期日12二二、1.正正、逆逆反反应应速速率率相相等等物物质质的的质质量量或或浓浓度度恒恒定定限度可逆反应体系化学平衡状态限度可逆反应体系化学平衡状态2(1)反反应应体
9、体系系反反应应条条件件(2)质质量量浓浓度度(3)正正反反应速率与逆反应速率应速率与逆反应速率0没有停止没有停止3(1)可可逆逆反反应应(2)浓浓度度正正反反应应速速率率逆逆反反应应速速率率(3)不同条件相同条件不同条件相同条件2021/8/8 星期日131高高炉炉炼炼铁铁的的主主要要反反应应是是：2C(焦焦炭炭)O2(空空气气)2CO(放放出出热热量量)，Fe2O33CO2Fe3CO2。炼炼制制1号号生生铁铁所所需需焦焦炭炭的的实实际际用用量量远远高高于于按按照照化化学学方方程程式式计计算算所所需需的的量量，且且从从高高炉炉中中出出来来的的气气体体中中含含有有没没有有利利用用的的CO气气体体
10、，开开始始，炼炼铁铁工工程程师师们们认认为为是是CO与与铁铁矿矿石石接接触触不不充充分分之之故故，于于是是设设法法增增加加高高炉炉的的高高度度，然然而而高高炉炉增增高高后后，高高炉炉尾尾气气中中的的CO比比例竟没有改变，这是什么原因呢？例竟没有改变，这是什么原因呢？2021/8/8 星期日14提提示示：因因为为该该反反应应是是可可逆逆反反应应，一一旦旦达达到到平平衡衡后后，再再增增加加反反应应时时间间也也不不会会改改变变反反应应物物与与产产物物的的量量。因因此此，只只靠靠增增加加CO与铁矿石的接触时间是无法降低与铁矿石的接触时间是无法降低CO的排放量的。的排放量的。2021/8/8 星期日15
11、2平平衡衡状状态态是是可可逆逆反反应应达达到到的的一一种种特特殊殊状状态态，是是在在给给定定条条件件下下化化学学反反应应所所能能达达到到的的最最大大限限度度即即该该反反应应进进行行的的限限度度。此时转化率如何？此时转化率如何？提示：此时反应物在给定条件下的转化率最大。提示：此时反应物在给定条件下的转化率最大。2021/8/8 星期日161.可逆可逆过过程程2021/8/8 星期日17(1)溶解平衡状溶解平衡状态态的建立：的建立：温温度度一一定定，当当把把过过量量的的蔗蔗糖糖晶晶体体溶溶解解在在水水里里时时，一一方方面面，蔗蔗糖糖分分子子不不断断离离开开蔗蔗糖糖表表面面扩扩散散到到水水里里；另另
12、一一方方面面，溶溶解解在在水水里里的的蔗蔗糖糖分分子子不不断断地地在在未未溶溶解解的的蔗蔗糖糖表表面面聚聚集集成成晶晶体体，当当扩扩散散和和聚聚集集的的速速率率相相等等时时，蔗蔗糖糖的的溶溶解解达达到到最最大大限限度度，形形成成饱饱和和溶溶液液。饱饱和和溶溶液液中中的的固固体体溶溶质质溶溶解解和和溶溶液液中中的的溶溶质质分分子子回回到到固固体体溶溶质质表表面面的的结结晶晶过过程程一一直直在在进进行行，且且两两种种过过程程的的速速率相等，于是率相等，于是饱饱和溶液的和溶液的浓浓度和固体溶度和固体溶质质的的质质量都保持不量都保持不变变。2021/8/8 星期日18说说明明：溶溶液液处处在在溶溶解解
13、平平衡衡状状态态时时，溶溶解解和和结结晶晶的的过过程程并并没有停止，只是速率相等，故溶解平衡状态是一种动态平衡。没有停止，只是速率相等，故溶解平衡状态是一种动态平衡。(2)可可逆逆过过程程的的表表述述：把把溶溶解解平平衡衡这这类类过过程程称称为为可可逆逆过过程程。表表示示这这类类过过程程时时，约约定定采采用用“”来来代代替替反反应应式式中中原原采采用用的的“”，把把从从左左向向右右的的过过程程称称作作正正(向向)反反应应；由由右右向向左左的的反反应应称作逆称作逆(向向)反反应应。如如溶溶解解、结结晶晶的的过过程程可可表表示示为为：固固体体溶溶质质 溶溶液液中中的溶的溶质质2可逆反可逆反应应与不
14、可逆反与不可逆反应应(1)可逆反可逆反应应与不可逆反与不可逆反应应的比的比较较：2021/8/8 星期日19可逆反可逆反应应不可逆反不可逆反应应 定定义义在同一条件下，既能向在同一条件下，既能向正反正反应应方向方向进进行，又能向逆行，又能向逆反反应应方向方向进进行的反行的反应应称称为为可可逆反逆反应应。化学方程式中用。化学方程式中用“”表示，如表示，如N23H2 2NH3正反正反应应几乎能几乎能进进行行到底或逆反到底或逆反应进应进行的程行的程度非常小，度非常小，这样这样的反的反应应通常称通常称为为不可逆反不可逆反应应，如如NaOHHClNaClH2O2021/8/8 星期日20(2)可逆反可逆
15、反应应的特征：的特征：可可逆逆反反应应必必须须是是在在同同一一条条件件下下，在在正正反反应应进进行行的的同同时时，逆反逆反应应也在也在进进行。行。可可逆逆反反应应不不能能进进行行到到底底，也也就就是是说说可可逆逆反反应应无无论论进进行行到到何何种种程程度度，反反应应物物和和生生成成物物并并存存，即即任任何何物物质质的的量量都都不不可可能能为为0。注注意意：判判断断一一个个反反应应是是否否为为可可逆逆反反应应的的关关键键是是可可逆逆反反应应必须是在同一条件下。例如，必须是在同一条件下。例如，2H2O2 2H2O和和2H2O2H2O2不不是是可可逆逆反反应应，因因为为反反应应条条件件不不一一样样，
16、而而2SO2O2 2SO3则是可逆反应。则是可逆反应。2021/8/8 星期日21案例精析案例精析【例例 1】密密 闭闭 容容 器器 中中 发发 生生 可可 逆逆 反反 应应：X2(g)Y2(g)2Z(g)。已已知知起起始始时时X2、Y2、Z各各物物质质的的浓浓度度分分别别为为0.1 molL1、0.3molL1、0.2molL1，反反应应在在一一定定条条件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度可能是件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度可能是()Ac(Z)0.3 molL1、Bc(Y2)0.35 molL1Cc(Y2)0.2 molL1Dc(Z)0.4 molL12021/8/8 星期日22解解析
17、析若若反反应应向向右右进进行行，则则X2、Y2、Z三三种种物物质质的的物物质质的的量量浓浓度度范范围围依依次次是是：00.1 molL1、0.2 molL10.3 molL1、0.2 molL10.4 molL1；若若反反应应向向左左进进行行，则则X2、Y2、Z三三种种物物质质浓浓度度范范围围依依次次是是：0.1 molL10.2 molL1、0.3 molL10.4 molL1、0 0.2 molL1。答案答案AB点点评评可可逆逆反反应应总总是是不不能能进进行行到到底底，得得到到的的总总是是反反应应物与生成物的混合物。物与生成物的混合物。2021/8/8 星期日23(济济南南质质检检题题)在
18、在一一密密闭闭容容器器中中进进行行反反应应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。已已知知反反应应过过程程中中某某一一时时刻刻SO2、O2、SO3的的浓浓度度分分别别为为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1。当当反反应应达到平衡达到平衡时时，可能存在的数据是，可能存在的数据是 ()2021/8/8 星期日24解解析析A项项数数据据表表明明，题题中中0.2 molL1的的 SO3完完全全转转化化成成了了SO2和和O2，即即平平衡衡时时，c(SO3)0，这这是是不不可可能能的的；B项项说说明明在在题题给给浓浓度度的的基基础础上上又又有有0.05 molL1 SO3分分解解成
19、成0.05 mol/L SO2，这这是是可可能能的的；C项项数数据据表表明明SO2、SO3的的浓浓度度都都在在原原浓浓度度基基础础上上减减少少了了0.05 molL1，这这是是不不可可能能的的；D项项数数据据说说明明SO2完完全全转转化化成成了了SO3，即即平平衡衡时时c(SO2)0，c(O2)0，这也是不可能的。，这也是不可能的。答案答案B2021/8/8 星期日25点点评评解解答答可可逆逆反反应应的的问问题题要要特特别别注注意意，即即反反应应物物不不可可能能完完全全转转化化为为产产物物，产产物物也也不不可可以以完完全全转转化化为为反反应应物物。另另外外还还要要注注意意量量的的变变化化，元元
20、素素原原子子不不可可能能凭凭空空增增加加或或减减少少。总总之要注意：之要注意：“可逆可逆”和和“守恒守恒”。2021/8/8 星期日26下列反下列反应应不属于可逆反不属于可逆反应应的是的是()ACl2溶于水溶于水BNH3溶于水溶于水C可充可充电电电电池的反池的反应应如如H2OZnAg2O Zn(OH)22Ag D电电解水生成解水生成H2和和O2，点燃，点燃H2和和O2的混合物生成水的混合物生成水2021/8/8 星期日27解析解析A选项选项Cl2溶于水是可逆反应，溶于水是可逆反应，Cl2H2OHClHClO，教教材材上上未未标标“”而而写写作作“”是是因因当当时时尚尚未未学学习习“可可逆逆反反
21、应应”。B选选项项NH3溶溶于于水水也也是是可可逆逆反反应应，NH3H2O NH3H2O NH OH。C、D选选项项电电解解水水和和点点燃燃H2和和O2生生成成水水、可可充充电电电电池池的的反反应应二二者者均均不不是是同同时时进行的、也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。进行的、也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。2021/8/8 星期日28答案答案CD点点评评误误选选A的的原原因因是是缘缘于于教教材材上上的的写写法法，而而忽忽视视了了认识的阶段性；误选认识的阶段性；误选C或或D未能用可逆反应的概念予以审视。未能用可逆反应的概念予以审视。不不可可逆逆反反应应(irreversib
22、le reaction)：在在一一定定条条件件下下，几几乎乎只只能能向向一一定定方方向向(向向生生成成物物方方面面)进进行行的的反反应应，如如NaOHHClNaClH2O是不可逆反应。是不可逆反应。反反应应不不可可逆逆的的原原因因是是正正反反应应占占绝绝对对的的优优势势，而而逆逆反反应应很很微弱，因此可认为反应实际上能进行到底。微弱，因此可认为反应实际上能进行到底。2021/8/8 星期日29 研究研究对对象象可逆反可逆反应应 含含义义在一定条件下，当可逆反在一定条件下，当可逆反应进应进行到一定程度行到一定程度时时，正反，正反应应速率和逆反速率和逆反应应速率相等，反速率相等，反应应物和生成物的
23、物和生成物的质质量或量或浓浓度保持度保持恒定，恒定，这这种状种状态态称称为为化学平衡化学平衡状状态态，简简称化学平衡称化学平衡2021/8/8 星期日30 研究研究对对象象可逆反可逆反应应建立建立过过程程如果把某一可逆反如果把某一可逆反应应的反的反应应物装入密物装入密闭闭容器中：容器中：反反应应开始开始时时，反，反应应物物浓浓度最大；度最大；正正最大，生成最大，生成物物浓浓度度为为0，逆逆为为0反反应过应过程中，反程中，反应应物物浓浓度逐度逐渐渐减小，减小，正正逐逐渐渐减减小；生成物小；生成物浓浓度逐度逐渐渐增大，增大，逆逆逐逐渐渐增大增大达到平衡达到平衡时时，正正、逆逆相等，此相等，此时时反
24、反应应体系中各体系中各组组分的分的浓浓度不再度不再变变化如化如图图所示：所示：2021/8/8 星期日31 研究研究对对象象可逆反可逆反应应特征特征等：平衡等：平衡时时，正正逆逆0动动：平衡：平衡时时，各反，各反应应仍在不断地仍在不断地进进行，是行，是动态动态平衡平衡定：平衡定：平衡时时，反，反应应体系中各体系中各组组分的分的浓浓度保持一度保持一定，百分含量保持一定定，百分含量保持一定变变：外界条件改：外界条件改变时变时，平衡可能被破坏，并在，平衡可能被破坏，并在新条件下建立新的化学平衡新条件下建立新的化学平衡2021/8/8 星期日32【例例2】在在密密闭闭容容器器中中进进行行N23H2 2
25、NH3反反应应，起起始始时时N2和和H2分分别别为为10 mol 和和30 mol，当当达达到到平平衡衡时时，N2的的转转化化率率为为30%。若若以以NH3作作为为起起始始反反应应物物，反反应应条条件件与与上上述述反反应应相相同同时时，要要使使其其反反应应达达到到平平衡衡时时各各组组成成成成分分的的物物质质的的量量分分数数与与前前者者相相同同，则则NH3的的起起始始物物质质的的量量和和它它的的转转化化率率正正确确的是的是()A40 mol,35%B20 mol,30%C20 mol,70%D10 mol,50%2021/8/8 星期日33解解析析考考查查关关于于化化学学平平衡衡状状态态的的实实
26、质质和和建建立立平平衡衡的的途途径。径。解解本本题题的的主主要要依依据据是是不不论论从从正正反反应应开开始始或或从从逆逆反反应应开开始始，当当可可逆逆反反应应在在相相同同的的外外界界条条件件下下达达到到平平衡衡时时，反反应应混混合合物物中中各组成成分的百分含量保持不变的规律。各组成成分的百分含量保持不变的规律。2021/8/8 星期日34根根据据题题意意：可可推推算算出出反反应应达达到到平平衡衡时时各各组组成成成成分分的的物物质质的量。的量。N23H2 2NH3起始量起始量10 mol30 mol 0变化量变化量1030%3 mol9 mol 6 mol平衡量平衡量7 mol21 mol 6
27、mol从从逆逆向向思思维维考考虑虑，若若正正反反应应进进行行到到底底，可可求求得得生生成成NH3 20 mol，此此NH3的的物物质质的的量量就就是是从从逆逆向向进进行行上上述述反反应应时时，NH3的起始反应量。的起始反应量。2021/8/8 星期日35在在同同温温和和同同一一容容器器中中进进行行逆逆向向反反应应达达到到平平衡衡时时，各各组组成成成分的物质的量与上述反应相同。成分的物质的量与上述反应相同。N2 3H2 2NH3起始量起始量0020 mol平衡量平衡量7 mol21 mol20146 mol可见可见NH3起始量起始量20 mol NH3的转化率的转化率 100%70%。答案答案C
28、2021/8/8 星期日36反反应应2SO2O2 2SO3达达到到平平衡衡后后，再再向向反反应应容容器器中中充充入入含含氧氧的的同同位位素素 O的的氧氧气气，经经过过一一段段时时间间后后，O原原子子存存在于在于()AO2 BSO2CO2和和SO2 DO2、SO2和和SO3答案答案D2021/8/8 星期日37在在200时时，将将a mol 氢氢气气和和b mol碘碘蒸蒸气气充充入入到到体体积积为为V L的密的密闭闭容器中，容器中，发发生反生反应应：I2(g)H2(g)2HI(g)。(1)反反 应应 刚刚 开开 始始 时时，由由 于于 c(H2)_，c(I2)_，而而c(HI)_，所所以以化化学
29、学反反应应速速率率_最大，而最大，而_最小最小(或或为为零零)。(2)随随着着反反应应的的进进行行，反反应应混混合合物物中中各各组组分分浓浓度度的的变变化化趋趋势势为为c(H2)_，c(I2)_而而 c(HI)_，从从而而化化学学反反应应速速率率(正正)_，而而(逆逆)_(以以上上均均填填“增大增大”，“减小减小”或或“相等相等”)2021/8/8 星期日38(3)当当反反应应进进行行到到(正正)与与(逆逆)_时时，此此可可逆逆反反应应就就达达到到了了最最大大限限度度。若若保保持持外外界界条条件件不不变变时时，混混合合物物中中各各组组分分的的物物质质的的量量、物物质质的的量量浓浓度度、质质量量
30、分分数数、体体积积分分数数，反反应应物的物的转转化率和生成物的化率和生成物的产产率都将率都将_答案答案(1)mol/L，mol/L0(正正)，(逆逆)(2)减小；减小；增大；减小，增大减小；减小；增大；减小，增大(3)相等，保持不相等，保持不变变2021/8/8 星期日391.直接判断法直接判断法(1)正反正反应应速率逆反速率逆反应应速率速率0。(2)同一物同一物质质的消耗速率与生成速率相等。的消耗速率与生成速率相等。(3)各各组组分的分的浓浓度保持不度保持不变变。2间间接判断法接判断法(1)各各组组分的百分含量保持不分的百分含量保持不变变。(2)各各组组分的物分的物质质的量保持不的量保持不变
31、变。(3)各气体的体各气体的体积积不随不随时间时间的改的改变变而改而改变变。2021/8/8 星期日403以反以反应应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为为例来例来说说明明混合物体系混合物体系中各成分的中各成分的含量含量各物各物质质的物的物质质的量、的量、质质量或量或物物质质的量分数、的量分数、质质量分数一定量分数一定 平衡平衡各气体的体各气体的体积积或体或体积积分数一分数一定定平衡平衡总总体体积积、总压总压强强、总总物物质质的的量一定量一定不一定不一定平衡平衡2021/8/8 星期日41 正、逆反正、逆反应应速率的速率的关系关系在在单单位位时间时间内消耗了内消耗了m mol A，同同时
32、时也生成了也生成了m mol A，即，即(正正)(逆逆)平衡平衡 在在单单位位时间时间内消耗了内消耗了n mol B的的同同时时也消耗了也消耗了p mol C，即，即(正正)(逆逆)平衡平衡(A)(B)(C)(D)m n p q，(正正)不一定等于不一定等于(逆逆)(平衡与平衡与否否该该式都成立式都成立)不一定不一定平衡平衡在在单单位位时间时间内生成了内生成了n mol B的的同同时时消耗了消耗了q mol D，均指，均指(逆逆)不一定不一定平衡平衡2021/8/8 星期日42 压压强强mnpq时时，总压总压强强一定一定(其其他条件一定他条件一定)平衡平衡mnpq时时，总压总压强强一定一定(其
33、其他条件一定他条件一定)不一定平衡不一定平衡2021/8/8 星期日43 混合气体混合气体的平均相的平均相对对分子分子质质量量 一定，当一定，当mnpq时时()平衡平衡 一定，但一定，但mnpq时时 不一定不一定平衡平衡2021/8/8 星期日44温度温度任何化学反任何化学反应应都伴随着能量都伴随着能量变变化，化，当体系温度一定当体系温度一定时时(其他不其他不变变)平衡平衡 气体的密度气体的密度()密度一定密度一定()不一定不一定平衡平衡颜颜色色反反应应体系内有有色物体系内有有色物质时质时，颜颜色色稳稳定不定不变变 平衡平衡2021/8/8 星期日45注意：注意：可逆反应达到平衡状态时有两个核
34、心判断依据：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：(1)正反应速率和逆反应速率相等。正反应速率和逆反应速率相等。(2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。依依据据其其他他有有关关的的量量判判断断可可逆逆反反应应是是否否达达到到平平衡衡状状态态时时，最终都要回归到这两个核心依据上来。最终都要回归到这两个核心依据上来。2021/8/8 星期日46案例精析案例精析【例例3】下下列列方方法法中中可可以以证证明明2HI(g)H2(g)I2(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是_。单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成n mol
35、 HI一个一个HH键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个HI键断裂键断裂百分组成百分组成 HI%I2%反应速率反应速率(H2)(I2)(HI)时时c(HI)c(H2)c(I2)2 1 1时时温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化2021/8/8 星期日47温度和体温度和体积积一定一定时时容器内容器内压压强强不再不再变变化化条件一定，混合气体的平均相条件一定，混合气体的平均相对对分子分子质质量不再量不再变变化化温度和体温度和体积积一定一定时时，混合气体的，混合气体的颜颜色不再色不再变变化化温度和温度和压压强强一定一定时时，混合气体的密度不再化，混合气体的密
36、度不再化变变讨讨论论：在在上上述述的的说说法法中中能能说说明明2NO2 N2O4达达到平衡状到平衡状态态的是的是_。2021/8/8 星期日48解解析析化化学学平平衡衡状状态态是是指指在在一一定定条条件件下下的的可可逆逆反反应应里里，正正反反应应速速率率和和逆逆反反应应速速率率相相等等，反反应应混混合合物物中中各各组组分分的的浓浓度度保持不变的状态。保持不变的状态。化学平衡状态的标志化学平衡状态的标志(1)微观标志：微观标志：正正逆逆0规规律律：同同一一物物质质的的生生成成速速率率等等于于消消耗耗速速率率；在在方方程程式式同同一一边边的的不不同同物物质质生生成成速速率率与与消消耗耗速速率率之之
37、比比(或或消消耗耗速速率率与与生生成成速速率率之之比比，前前后后比比较较项项必必须须相相反反)等等于于方方程程式式系系数数之之比比；方方程程式式两两边边的的不不同同物物质质生生成成速速率率与与生生成成速速率率之之比比(或或消消耗耗速速率率与与消消耗耗速速率率之之比比，前前后后比比较较必必须须相相同同)等等于于方方程程式式系数之比。系数之比。2021/8/8 星期日49(2)宏观标志、反应混合物中各组分百分含量一定。宏观标志、反应混合物中各组分百分含量一定。规规律律：各各组组分分的的质质量量分分数数不不变变；各各气气体体组组分分的的体体积积分分数数不不变变；各各组组分分的的物物质质的的量量分分数
38、数不不变变；各各组组分分的的分分子子数数之之比比不不变变；各各组组分分的的物物质质的的量量浓浓度度不不变变时时一一定定平平衡衡(变变化化时时不不一一定定)；各各组组分分的的转转化化率率或或产产率率不不变变；若若某某组组分分有色，体系的颜色不再改变时一定平衡有色，体系的颜色不再改变时一定平衡(变化时不一定变化时不一定)。答案答案；2021/8/8 星期日50(2009济济南南质质检检题题)在在一一定定温温度度下下的的定定容容密密闭闭容容器器中中，当当物物质质的下列物理量不再的下列物理量不再变变化化时时，表明反，表明反应应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是已达平衡的是()A混合气体的
39、混合气体的压压强强 B混合气体的密度混合气体的密度CB的物的物质质的量的量浓浓度度 D气体的气体的总总物物质质的量的量2021/8/8 星期日51解解析析考考查查反反应应：A(s)2B(g)C(g)D(g)，方方程程式式两两边边气气体体分分子子的的化化学学计计量量数数相相等等，显显然然混混合合气气体体的的压压强强和和总总物物质质的的量量均均始始终终保保持持不不变变，不不能能用用来来判判断断反反应应是是否否达达到到平平衡衡；由由于于A是是固固体体，所所以以(气气)是是一一个个变变化化量量，而而c(B)也也是是一一个个变变化化量量，那那么么当当(气气)、c(B)不不再再变变化化时时说说明明反反应应
40、已已达达平平衡。衡。答案答案BC点点评评观观察察一一个个化化学学反反应应，首首先先看看物物质质的的状状态态及及气气体体物质的化学计量数关系。物质的化学计量数关系。2021/8/8 星期日52在在一一定定温温度度下下，向向a L密密闭闭容容器器中中加加入入1 mol X气气体体和和2 mol Y气气体体，发发生生如如下下反反应应：X(g)2Y(g)2Z(g)。此此反反应应达到化学平衡的达到化学平衡的标标志是志是()A容器内容器内压压强强不随不随时间变时间变化化B容器内各物容器内各物质质的的浓浓度不随度不随时间变时间变化化C容器内容器内X、Y、Z的的浓浓度之比度之比为为 1 2 2D单单位位时间时
41、间消耗消耗0.1 mol X 同同时时生成生成0.2 mol Z2021/8/8 星期日53解解析析本本题题通通过过简简单单的的定定量量及及定定性性分分析析来来考考查查化化学学反反应达到限度的知识，即化学平衡状态的标志和判断的方法。应达到限度的知识，即化学平衡状态的标志和判断的方法。对对于于选选项项A，因因该该反反应应两两边边气气体体分分子子数数不不等等，容容器器内内压压强强不不随随时时间间变变化化，意意味味着着各各物物质质物物质质的的量量不不再再变变化化；选选项项B恰恰恰恰表表示示了了当当达达到到化化学学平平衡衡时时的的情情况况：各各组组成成成成分分的的浓浓度度不不再再变变化化；选选项项C假
42、假设设开开始始投投入入2 mol X、4 mol Y进进行行反反应应，当当有有1 mol X和和2 mol Y反反应应生生成成2 mol Z时时，X、Y、Z的的分分子子数数比比为为1 2 2，但但并并不不一一定定是是达达到到限限度度时时的的状状态态；选选项项D中中消消耗耗X与与生生成成Z均均为为正正反反应应速速率率，没没有有表表达达正正、逆逆反反应应速速率率的的关关系。系。答案答案AB2021/8/8 星期日54“炉火纯青炉火纯青”的解释的解释人人们们很很早早就就知知道道从从燃燃烧烧火火焰焰的的颜颜色色变变化化来来观观察察温温度度的的变变化化，炉炉火火温温度度在在500 以以下下呈呈暗暗黑黑色
43、色，升升到到700 时时，火火焰焰变变为为紫紫红红色色，也也就就是是俗俗称称的的“炉炉火火通通红红”，再再上上升升到到800900后后，火火焰焰由由红红变变黄黄，1200 时时，火火焰焰发发亮亮，逐逐渐渐变变白白，继继续续升升到到接接近近3000 后后，呈呈白白热热化化，相相当当于于灯灯泡泡钨钨丝丝发发亮亮的的温温度度，如如果果超超过过3000 ，火火焰焰由由白白转转蓝蓝，这这就就是是“炉炉火火纯纯青青”了，是燃了，是燃烧烧温度的最高温度的最高阶阶段。段。2021/8/8 星期日55一一般般来来说说，提提高高温温度度可可以以加加快快绝绝大大多多数数化化学学反反应应的的反反应应速速率率，但但是是
44、，过过分分提提高高温温度度是是一一种种不不经经济济的的方方法法。如如今今，化化学学工工业业上上，都都是是通通过过采采用用催催化化剂剂技技术术提提高高化化学学反反应应速速率率，而而非非单单纯纯提提高高反反应应温温度度。古古代代的的炼炼丹丹家家们们不不懂懂催催化化剂剂的的催催化化原原理理，往往往往认认为为火火焰焰达达到到“炉炉火火纯纯青青”，就就能能炼炼到到长长生生不不老老的的丹丹药药，实实际际上上，那那时时的的耐耐火火材材料料是是很很难难达达到到这这样样高高的的温温度度的的，因因此此，无无论论炼炼丹丹家家如如何何努努力力，“炉炉火火纯纯青青”最最终终只只能能是是一一厢厢情情愿。愿。2021/8/8 星期日562021/8/8 星期日572021/8/8 星期日58