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1、高二化学 第二章 第二节 化 学 平 衡2021/8/8 星期日1n n力平衡n n生态平衡n n心理平衡n n溶解平衡n n化学平衡问题：问题：何谓何谓平衡平衡？列举？列举“平衡平衡”实例。实例。2021/8/8 星期日2n n化学平衡研究的对象是可逆反应。n n化学平衡研究的问题是可逆反应规律，如反应进行的程度及各种条件对反应进行程度的影响。问题：问题：化学平衡研究的是什么问题？化学平衡研究的是什么问题？2021/8/8 星期日3复习：复习：举例说明什么是可逆反应举例说明什么是可逆反应？可逆反应：在同一反应条件同一反应条件下，既能向正反应方向进行，同时同时又能向逆反应方向进行的反应。例如：
2、N2+3H22NH32SO2+O22SO32021/8/8 星期日4讨论：讨论：试说明溶解平衡具有哪些特征？试说明溶解平衡具有哪些特征？思考：思考：有一定的几何外形的胆矾晶体在其饱和溶液中为何外形发生了变化？2021/8/8 星期日5分析：分析：蔗糖溶解蔗糖溶解过程要点过程要点 n n开始时，v（溶解）很大，而v（结晶）0；n n然后，v（溶解）逐渐减小，而v（结晶）逐渐增大；n n最后，v（溶解）=v（结晶），达到溶解平衡。2021/8/8 星期日6归纳：归纳：溶解平衡的特征溶解平衡的特征 n nv（溶解）=v（结晶）0；n n晶体质量不发生变化，溶液浓度不发生变化；n n溶解平衡是动态平衡
3、。（在其它条件不变时）2021/8/8 星期日7分析：分析：下表是下表是CO+H2O CO2+H2反反应中起始和反应不同时间时各物质的浓度应中起始和反应不同时间时各物质的浓度的变化的变化（800）。反应反应反应反应时间时间时间时间 反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（mol/Lmol/Lmol/Lmol/L）c(CO)c(CO)c(Hc(H2 2O)O)c(COc(CO2 2)c(Hc(H2 2)起始时起始时起始时起始时 10s10s20s20s30s30s40s40s50s50s0.0100.010 0.0100.010 0 0 0 00.0075
4、0.00750.00750.00750.00250.00250.00250.00250.0060.006 0.0060.006 0.0040.004 0.0040.0040.0050.005 0.0050.005 0.0050.005 0.0050.0050.0050.005 0.0050.005 0.0050.005 0.0050.0050.0050.005 0.0050.005 0.0050.005 0.0050.0052021/8/8 星期日8思考：思考：（由表中数据分析）（由表中数据分析）n n从反应过程中各物质的浓度变化分析反应速率的变化？n n即正反应速率和逆反应速率如何变化？20
5、21/8/8 星期日9反应反应反应反应时间时间时间时间 反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（mol/Lmol/Lmol/Lmol/L）c(CO)c(CO)c(Hc(H2 2O)O)c(COc(CO2 2）c(Hc(H2 2)起始时起始时起始时起始时 10s10s20s20s30s30s40s40s50s50sCO+H2O CO2+H20.0100.0100.0100.0100 0 0 00.00750.00750.00750.00750.00250.00250.00250.00250.0060.0060.0060.0060.0040.0040.004
6、0.0040.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0052021/8/8 星期日10分析：分析：下表是下表是N2+3H2 2NH3 反应反应中起始和反应不同时间时各物质的浓中起始和反应不同时间时各物质的浓度的变化度的变化（500）：）：反应时间反应时间反应时间反应时间 反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（mol/Lmol/Lmol/Lmol/L）c(c(N2
7、2)c(c(H2 2)c(c(NH3 3)起始时起始时起始时起始时 10s10s20s20s30s30s40s40s50s50s0.0100.03000.00750.02250.0050.0060.0180.0080.0050.0150.0100.0050.0150.0100.0050.0150.0102021/8/8 星期日11化学平衡：化学平衡：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2021/8/8 星期日12分析：分析：CO+H2O CO2+H2反应中起始反应中起始和反应不同时间时各物质的浓度的变化和反应不同时间时各物质
8、的浓度的变化（800）。反应反应反应反应时间时间时间时间 反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（反应中各物质的浓度（mol/Lmol/Lmol/Lmol/L）c(CO)c(CO)c(Hc(H2 2O)O)c(COc(CO2 2）c(Hc(H2 2)起始时起始时起始时起始时 10s10s20s20s30s30s40s40s50s50s0.00250.00250.00750.00750.0040.0040.0060.0060.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050 0 0.010 0.010202
9、1/8/8 星期日13P39:800oC容积为容积为1L1L的密闭容器里，在催化的密闭容器里，在催化剂存在的条件下进行如下反应剂存在的条件下进行如下反应CO+H2O（g)g)CO2+H2催化剂催化剂催化剂催化剂高温高温高温高温COCOHH2 2OO（g)g)g)g)COCO2 2HH2 2起始时各物质的量起始时各物质的量起始时各物质的量起始时各物质的量/mol/mol0.010.010.010.01平衡时各物质的量平衡时各物质的量平衡时各物质的量平衡时各物质的量/mol/mol0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.005COCOHH2 2OO（g)g)g)g
10、)COCO2 2HH2 2起始时各物质的量起始时各物质的量起始时各物质的量起始时各物质的量/mol/mol0.010.010.010.01平衡时各物质的量平衡时各物质的量平衡时各物质的量平衡时各物质的量/mol/mol0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.005P40:P40:2021/8/8 星期日14 可逆反应可以从正反应开始，也可以从逆反应开始进行，当条件相同时，反应进行的程度也相同。即达到同一个化学平衡状态。结论：结论：2021/8/8 星期日15恒温恒容2mol SO3 2SO2 +O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a
11、%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态2021/8/8 星期日16 如何判断一个可逆反应已达如何判断一个可逆反应已达到化学平衡状态？到化学平衡状态？问题：问题：2021/8/8 星期日17n n等：等：平衡时，平衡时，v(v(正正)v(v(逆逆)0)0（本质）。（本质）。n n定：定：平衡时，反应混合物各组分的浓度保平衡时，反应混合物各组分的浓度保持一定，百分含量保持一持一定，百分含量保持一定定（表象）。（表象）。n n动：动：平衡时，反应仍在不断地进行，是平衡时，反应仍在不断地进行，是动动 态平衡。态平衡。化学平衡状态的特征化学平衡状态的特
12、征2021/8/8 星期日18反应2SO2O22SO3达平衡后，再向容器中充入18O2，经过一段时间后，18O原子存在于 物质中？SO2O2SO3思考题：2021/8/8 星期日19高温高温讨论：讨论：试应用化学平衡的理论来分析，试应用化学平衡的理论来分析，为什么用增加高炉高度的办法不能减少为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中炼铁高炉气中CO的含量？的含量？高炉炼铁中高炉炼铁中高炉炼铁中高炉炼铁中反应：反应：反应：反应：FeFe2 2OO3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe+3CO2 2在在在在19191919世纪后期，人们发现炼铁高炉所世纪后期，人们发现炼铁高炉所世纪后期
13、，人们发现炼铁高炉所世纪后期，人们发现炼铁高炉所排放出的高炉气中含有相当量的排放出的高炉气中含有相当量的排放出的高炉气中含有相当量的排放出的高炉气中含有相当量的COCO，有工程师认为，这是由于有工程师认为，这是由于有工程师认为，这是由于有工程师认为，这是由于COCO和铁矿石和铁矿石和铁矿石和铁矿石的接触时间不够长所造成的，于是在的接触时间不够长所造成的，于是在的接触时间不够长所造成的，于是在的接触时间不够长所造成的，于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大英国耗费了大量资金建造了一个高大英国耗费了大量资金建造了一个高大英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉，以增加的炼铁高炉，以增加的炼铁高炉
14、，以增加的炼铁高炉，以增加COCO和铁矿石的接和铁矿石的接和铁矿石的接和铁矿石的接触时间，可后来发现，用这个高炉炼触时间，可后来发现，用这个高炉炼触时间，可后来发现，用这个高炉炼触时间，可后来发现，用这个高炉炼铁，所排放出的高炉气中铁，所排放出的高炉气中铁，所排放出的高炉气中铁，所排放出的高炉气中COCO的含量并的含量并的含量并的含量并没有减少。没有减少。没有减少。没有减少。2021/8/8 星期日20思考题：思考题：在一定温度下在一定温度下,A(g)+3B(g)2C(g)达到化学平衡状态时：达到化学平衡状态时：（1）C的生成速率与的生成速率与C的分解速率相等吗？的分解速率相等吗？（2）单位时
15、间内生成）单位时间内生成n molA,同时消耗同时消耗B的物质的量为多少？的物质的量为多少？（3）A、B、C的浓度不再变化了吗？的浓度不再变化了吗？（4）A、B、C的分子数比一定为的分子数比一定为1:3:2吗？吗？2021/8/8 星期日21 下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达已达化学平衡状态的是：化学平衡状态的是：练习A、1个NN键断裂的同时，有3个NN键形成B、1个NN键断裂的同时，有3个HH键形成C、1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成D、1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成AC2021/8/8 星期日22 一定温度和压强下一定温度和压强下N2+3H2 2NH3达达平衡平衡后下列说法正确的是后下列说法正确的是 （）A、N2与H2不再化合，NH3不再分解B、N2、H2化合成NH3的反应速率等于NH3分解的反应速率C、N2、H2、NH3的体积分数相等D、N2、H2、NH3的物质的量相等B2021/8/8 星期日23完2021/8/8 星期日242021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26