化学平衡状态化学平衡常数.pptx

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1、一、可逆反应1定义_条件下，既能向_方向进行，又能向_方向进行的化学反应。相同相同正反应正反应逆反应逆反应第1页/共82页2特点(1)相同条件，正、逆反应_；(2)反应物与生成物同时存在；(3)任一组分的转化率均_100%。3表示化学方程式中的“=”用“”代替同时进行同时进行小于小于第2页/共82页提示：不是可逆反应，因为反应条件不同。第3页/共82页二、化学平衡状态1概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率_，反应体系中所有参加反应的物质的_保持不变的状态。2化学平衡状态的特征逆：研究对象必须是_。相等相等质量或浓度质量或浓度可逆反应可逆反应第4页/共82页动：化学平衡是_平衡，

2、即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。等：正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率和生成速率相等。定：在平衡体系中，各组成成分的含量保持_，不随时间的改变而改变。变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的，改变影响平衡的条件(浓度、压强、温度等)，平衡会_，然后达到新的平衡。动态动态恒定恒定移动移动第5页/共82页第6页/共82页平衡浓度幂之积浓度幂之积K第7页/共82页3意义K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例_，它的_进行的程度越大，即该反应进行得越完全；一般地说，K_时，该反应进行得就基本完全了。4注意化常平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。(1)正、逆反应

3、的平衡常数互为倒数。(2)若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。越大正向反应105第8页/共82页第9页/共82页类型类型判断依据判断依据平衡平衡状态状态混合物混合物体系中体系中各成分各成分的含量的含量各物质的物质的量或各物质的各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定物质的量分数一定平衡平衡各物质的质量或各物质的质量各物质的质量或各物质的质量分数一定分数一定平衡平衡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 平衡平衡第10页/共82页正、正、逆反逆反应速应速率的率的关系关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol A同同时也生成了时也生成了m mol

4、A，即，即v正正v逆逆平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol B同同时生成时生成p mol C，则，则v(正正)不一定等不一定等于于v(逆逆)不一定不一定v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定在单位时间内生成了在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了同时消耗了q mol D，因均指，因均指v(逆逆)，所以，所以v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定第11页/共82页第12页/共82页第13页/共82页第14页/共82页混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合

5、气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABC D全部第15页/共82页第16页/共82页【答案】A第17页/共82页第18页/共82页第19页/共82页解析：已知反应前后气体体积不相等，当容器内压强不随时间变化时，说明各物质的物质的量保持恒定，达到平衡状态，对；是化学平衡状态的特征，正确；达平衡状态时，各组分的浓度保持不变，但其比例不一定是化学计量数之比，错，只描述了正反应速率，错。答案为C。答案：C第20页/共82页化学平衡常数的应用1特点(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。(3)化学平衡常

6、数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。第21页/共82页第22页/共82页第23页/共82页(3)判断可逆反应的反应热若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。第24页/共82页3计算方法(1)步骤写出有关化学平衡的方程式。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。第25页/共82页第26页/共82页第27页/共82页第28页/共82页【答案】BC第29页

7、/共82页第30页/共82页第31页/共82页答案：B第32页/共82页等效平衡规律的应用1等效平衡相同条件下可逆反应不管从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或从正、逆反应两个方向同时开始，若达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(或气体体积分数)相同，则称为等效平衡。第33页/共82页两平衡状态间要互为等效应满足四点：(1)同一条件；(2)同一可逆反应；(3)仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同)；(4)平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。第34页/共82页2等效平衡规律(1)对于恒温、恒容条件下的体积可变反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一

8、半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态完全相同，也称为“全等平衡”。例如：常温、常压下的可逆反应：第35页/共82页上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。第36页/共82页(2)对于恒温、恒容条件下的体积不变反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的，也称为等比平衡。例如：第37页/共82页上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下H2(g)与I2(g)的物质的量比均为11，因此上

9、述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。第38页/共82页(3)对于恒温、恒压条件下的可逆反应(无论体积可变反应或体积不变反应)如果按方程式中化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效平衡。第39页/共82页第40页/共82页【解析】在相同体积和温度的条件下，甲、乙两容器是等效体系，平衡时两容器中各组分的浓度相同；若提高相同的温度，甲、乙两体系平衡移动的情况相同；若向甲中加入一定量的He，平衡不移动；若向甲中加0.1 mol H2和向乙中加0.1 mol I2，则使平衡移动的效果无法判断；而降低甲的温度会使平衡向正方向移动，c(H

10、I)提高。【答案】C第41页/共82页 方法归纳在分析等效平衡问题时，首先要看平衡建立的外界条件(是恒温恒容还是恒温恒压)，再看可逆反应的特点(是气体体积可变还是不变)，最后再分析初始投料情况是否符合相关要求。第42页/共82页第43页/共82页答案：5nn(n为自然数)第44页/共82页第45页/共82页A平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为12时，反应达到平衡D其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大第46页/共82页答案：C第47页/共82页起始浓

11、度起始浓度甲甲乙乙丙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020第48页/共82页第49页/共82页答案：C第50页/共82页第51页/共82页容器容器甲甲乙乙丙丙反应物投入量反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH3 4 mol NH3NH3的浓度的浓度(molL1)c1c2c3反应的能量变化反应的能量变化放出放出a kJ 吸收吸收b kJ 吸收吸收c kJ体系压强体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率反应物转化率123第52页/共82页第53页/共82页第54页/共82页答案：BD第55页/共82页第5

12、6页/共82页(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。第57页/共82页02 min内的平均反应速率v(HI)_。该温度下，H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K_。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则_是原来的2倍。a平衡常数bHI的平衡浓度c达到平衡的时间d平衡时H2的体积分数 第58页/共82页(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_移动(填“向左”“”“向右”或者“不”)；若加入少量下列试剂中的_，产生H2的速率将增大。aNaNO3bCuSO4cNa2SO4dNaHSO

13、3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为_。第59页/共82页第60页/共82页第61页/共82页第62页/共82页第63页/共82页答案：C第64页/共82页第65页/共82页答案：A第66页/共82页第67页/共82页解析：化学平衡的实质是可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等，选项A正确；选项B表示的都是正反应速率，没有逆反应速率，不正确；增大容积，反应物、生成物的浓度均减小，所以正、逆反应速率均减小，C不正确；在同一反应中，用不同物质所表示

14、的同一化学反应的速率之比等于其化学方程式中的计量数之比，选项D错误。故选A。答案：A第68页/共82页第69页/共82页解析：达到相同的平衡状态要求条件(如温度、压强、容器的体积)相同，各组分的用量相同或相对应。无论可逆反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从正、逆两反应方向同时开始，达到平衡时，体系中各物质浓度与原平衡状态相同。第70页/共82页答案：CD第71页/共82页第72页/共82页第73页/共82页答案：C第74页/共82页第75页/共82页(3)在850 发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应容器中，其中向正反应方向移动的有_(选填A、B、C、D、E)。ABCDEn(CO2)31011n(H2)21012n(CO)1230.53n(H2O)52321第76页/共82页时间时间/minCO2(mol/L)H2(mol/L)CO(mol/L)H2O(mol/L)00.20.30020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c34c1c2c3c3第77页/共82页第78页/共82页第79页/共82页答案：(1)放热(2)正反应方向增大减小(3)A(4)0.1260%第80页/共82页课时训练营课时训练营第81页/共82页