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1、第三节第三节 化学平衡化学平衡第一课时第一课时 化学平衡状态化学平衡状态思考：思考：20时，将一定量的胆矾晶体投入时，将一定量的胆矾晶体投入到到100 g 水水中，充分搅拌，至固体不再溶中，充分搅拌，至固体不再溶解为止，静置。解为止，静置。经过相当长的时间后，发现胆矾晶体质经过相当长的时间后，发现胆矾晶体质量不再发生变化，但胆矾晶体的形状在量不再发生变化，但胆矾晶体的形状在不断发生改变不断发生改变为什么？为什么？固体固体溶质溶质溶液中溶液中的溶质的溶质溶解溶解结晶结晶即：溶解速率即：溶解速率 =结晶速率结晶速率那么，可逆反应的情况又怎样呢？那么，可逆反应的情况又怎样呢？达到了溶解的平衡状态，一
2、种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡一、可逆反应一、可逆反应速率速率含义含义快慢与浓度关系快慢与浓度关系V正正V逆逆正反应：正反应：从从左左向向右右进行的反应。进行的反应。逆反应：逆反应：从从右右向向左左进行的反应。进行的反应。单位时间反应物浓度的减少单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加或生成物浓度的增加单位时间反应物浓度的单位时间反应物浓度的增加增加或生成物浓度的或生成物浓度的减少减少决定于生成物浓度决定于生成物浓度决定于反应物浓度决定于反应物浓度 1.定义：在同一条件下，向正反应方向进定义：在同一条件下，向正反应方向进行的同时又向逆反应方向进行的反应行的同时又向逆反应方向进行
3、的反应.用用 表示。表示。例：例：2.特征：特征：同一条件下正逆反应同时进行同一条件下正逆反应同时进行可逆反应通常不能进行到底可逆反应通常不能进行到底,反应反应物的转化率不能达到物的转化率不能达到100%,反应体系反应体系总是总是反应物与生成物共存的混合物。反应物与生成物共存的混合物。V V正正正正=V=V逆逆逆逆V V正正正正V V逆逆逆逆时间时间时间时间速速率率化学平衡状态化学平衡状态2SO2 +O2 2SO3二、化学平衡状态二、化学平衡状态1、定义、定义 化学平衡状态，就是指在一定条件下的化学平衡状态，就是指在一定条件下的可可逆反应逆反应里，里，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反
4、应速率相等，反应混合物中各反应混合物中各组分的组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。注意三点前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应内在本质内在本质：v(正正)=v(逆逆)0外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变思考与讨论：动态平衡有哪些特征思考与讨论：动态平衡有哪些特征？2.2.特征：特征：(1)逆：逆：可逆反应可逆反应(2)等：等：v v（正）（正）=v v（逆）（逆）(3)动：动：v（正）（正）=v（逆）（逆）0(4)定定:外外界界条条件件不不发发生生变变化化，体体系系中中各各组组分分的的物物质质的的量或浓度恒定不变量或浓度恒定不
5、变(5)变变:外外界界条条件件（温温度度、压压强强、浓浓度度等等）变变化化，平平衡衡将改变将改变3、判断化学平衡状态的方法、判断化学平衡状态的方法项目项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否是否平衡平衡混合混合体系体系中各中各组分组分的的含量含量各各物质的物质的量物质的物质的量或物质的量的分数一定或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡项目项目项目项目mA(g)+nB(gmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(gpC(g)+qD(g)是否平衡是否平衡是否平衡是否平衡正逆正逆正
6、逆正逆反应反应反应反应速率速率速率速率关系关系关系关系 在单位时间内生成了在单位时间内生成了在单位时间内生成了在单位时间内生成了nmolBnmolB的的的的 同时消耗了同时消耗了同时消耗了同时消耗了qmolDqmolD(均指均指均指均指V V V V逆逆逆逆)V V V V(A)(A)V V V V(B)(B)V V V V(C)(C)V V V V(D)=m(D)=m n n p p q qV V V V正正正正不一定等于不一定等于不一定等于不一定等于V V V V逆逆逆逆单位时间内断裂和生成的相同化学单位时间内断裂和生成的相同化学单位时间内断裂和生成的相同化学单位时间内断裂和生成的相同化学
7、键的物质的量相等键的物质的量相等键的物质的量相等键的物质的量相等平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了mmolAmmolA的同的同的同的同时生成了时生成了时生成了时生成了mmolAmmolA，即，即，即，即V V正正正正=V=V逆逆逆逆在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了nmolBnmolB的同时的同时的同时的同时消耗了消耗了消耗了消耗了pmolCpmolC，即，即，即，即pV(BpV(B)正正正正=nV(CnV(C)逆逆逆逆平衡平衡平衡平衡项目项目项目项目mA(gmA
8、(g)+)+nB(gnB(g)pC(g)+qD(gpC(g)+qD(g)是否是否是否是否平衡平衡平衡平衡压强压强压强压强当当当当 m m+n n p p+q q 时，总压强一定时，总压强一定时，总压强一定时，总压强一定 (其它条件一定其它条件一定其它条件一定其它条件一定)当当当当 m m+n n=p p+q q 时，总压强一定时，总压强一定时，总压强一定时，总压强一定(其它条件一定其它条件一定其它条件一定其它条件一定)混合气混合气混合气混合气体的平体的平体的平体的平均相对均相对均相对均相对分子质分子质分子质分子质量量量量(M)(M)当当当当 m m+n n p p+q q，由，由，由，由M=m
9、M=m总总总总 n n总总总总知，知，知，知，MM一定时一定时一定时一定时当当当当 m m+n n=p p+q q，由，由，由，由M=mM=m总总总总 n n总总总总知，知，知，知，MM一定时一定时一定时一定时平衡平衡不一定不一定平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡项目项目项目项目 mA(gmA(g)+)+nB(gnB(g)pC(g)+qD(gpC(g)+qD(g)是否平衡是否平衡温度温度任何化学反应都伴随着能量的变任何化学反应都伴随着能量的变任何化学反应都伴随着能量的变任何化学反应都伴随着能量的变化，若体系温度一定时，其他不化，若体系温度一定时，其他不化，若体系温度一定时，其他不化，若体系温
10、度一定时，其他不变变变变密度密度()当当容器的体积在反应过程中发生容器的体积在反应过程中发生容器的体积在反应过程中发生容器的体积在反应过程中发生变化时，由变化时，由变化时，由变化时，由=mVV知，当知，当知，当知，当一定一定时时当容器的体积在反应过程中不发当容器的体积在反应过程中不发当容器的体积在反应过程中不发当容器的体积在反应过程中不发生变化时，生变化时，生变化时，生变化时，=mVV知，当知，当知，当知，当一定一定时时其他其他其他其他如体系颜色不在变化（即有色物如体系颜色不在变化（即有色物如体系颜色不在变化（即有色物如体系颜色不在变化（即有色物质的浓度不在变化）质的浓度不在变化）质的浓度不在
11、变化）质的浓度不在变化）不一定不一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡总结：在反应体系中存在变量，如果总结：在反应体系中存在变量，如果变量不在发生改变时，说明反应已达变量不在发生改变时，说明反应已达到平衡状态，若变量持续在改变，反到平衡状态，若变量持续在改变，反应未达平衡。应未达平衡。1.能够说明能够说明 N2+3H2 2NH3反应反应在密闭容器中已达到平衡状态的是在密闭容器中已达到平衡状态的是：A、t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗1molNH3 3 C、t min内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2D、某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂
12、键的同时，断裂6molN-H键键B、t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2ACD2、在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(气气)+3B(气气)2C(气气)达到平衡的标志达到平衡的标志是（）是（）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间生成单位时间生成nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.单位时间生成单位时间生成B的速率的速率,与生成与生成C的速率的速率 相等相等（数值）（数值）D.单位时间生成单位时间生成nmolA,同时生成同时生成2nmolCAD 3.在在500、钒触媒的作用下，某密闭容器中、钒触媒的作用下，某密闭
13、容器中反应反应 2SO2 O2 2SO3 H 0 达到化学平衡状态时的标志是达到化学平衡状态时的标志是()A SO2的消耗速率等于的消耗速率等于SO3的生成速率的生成速率 B SO2的生成速率等于的生成速率等于SO3的生成速率的生成速率C SO2的消耗速率等于的消耗速率等于O2消耗速率的消耗速率的2倍倍 D SO3的生成速率等于的生成速率等于O2生成速率的生成速率的 2倍倍BD 4.下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是()A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个
14、个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成ACA、容器内、容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 B、容器内、容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等C、容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2D、容器内质量不随时间的变化而变化、容器内质量不随时间的变化而变化E、容器内压强不随时间的变化而变化、容器内压强不随时间的变化而变化F、容器内密度不再发生变化、容器内密度不再发生变化G、容器内的平均摩尔质量不再发生变化、容器内的平均摩尔质量不再发生变化5.能够说明
15、能够说明 N2+3H2 2NH3反应在密反应在密闭容器中已达到平衡状态的是闭容器中已达到平衡状态的是：E、G6、在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC7、下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化 B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B 8、下列说法中可以充分说明
16、反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温恒容下已达平衡状态的是（）(A)P、Q、R、S的浓度不再变化的浓度不再变化 (B)P、Q、R、S的分子数比为的分子数比为1:1:1：1 (C)反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化 (D)混合气体的压强混合气体的压强 （E）气体的平均分子量）气体的平均分子量 （F）各组分的质量分数不再改变）各组分的质量分数不再改变 （G）混合气体的密度）混合气体的密度AF9、下列说法中可以充分说明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气),在恒温恒容下已达平衡状态的是（）（A）混合气体的压强不变）混合气体的压强不变 （B）气体
17、的平均分子量不变）气体的平均分子量不变 （C）各组分的质量分数不再改变）各组分的质量分数不再改变 （D）混合气体的密度不变）混合气体的密度不变BCD 10、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色）()A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.气体的平均分子量 D.气体的颜色BCD 1111、在一定温度下、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(A(气气)+3B()+3B(气气)2C()2C(气气)+2D()+2D(固固)达到平衡的标志的达到平衡的标志的是是 ()()CC的生
18、成的生成 速率与速率与C C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolAamolA,同时生成同时生成3amolB 3amolB AA、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化A A、B B、C C的百分含量不在变化的百分含量不在变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolAamolA,同时生成同时生成 3amolB3amolBAA、B B、C C、D D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:21:3:2:2 A.B.A.B.C.D.C.D.A12、在一定温度下的定容容器中
19、，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(固)2B(气)C(气)D(气)已达平衡状态的是（）A混合气体的压强 B混合气体密度CB的物质的量浓度D气体总物质的量BC13、恒温下，固定容积的密闭容器中，有可逆反应2SO3(g)2SO2(g)O2g)，可用来确定该反应已达到平衡状态的是（）A容器内压强不随时间改变BSO3的消耗速率与SO2的生成速率相等C正反应生成SO2的速率与逆反应生成SO3的速率相等D容器内混合气体的密度不随时间改变AC14、在一定下 达到平衡的标志是（）A单位时间内生成nmol H2，同时生成nmol I2B容器内总压强不随时间而变化C单位时间内生成2n molHI，同时生成n molH2D当 时C15、下列叙述中能表示可逆反应N2+3H2=2NH3一定处于平衡状态的是：A、N2、3H2、NH3百分含量相等B、单位时间内，消耗1 mol N2的同时消耗3mol H2C、单位时间内，消耗1 mol N2的同时生成3mol H2D、反应若在定容的密闭容器中进行，温度一定时，压强不随时间改变CD