化学平衡状态全课件.ppt

1、反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1时间（时间（t）0(1) 0t1：v(正正)v(逆逆)(2) t1： v(正正)=v(逆逆)CO+H2OCO2+H2催化剂高温CO+H2OCO2+H2催化剂高温 p : q 变化变化序号c (H2)c(I2)c (HI)cH2c(I2)c(HI)10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.010840.0070100.00100.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.00

2、11410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)c (HI)2c(H2) c(I2) Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g)Br2(g) + H2(g) 2HBr(g) N2+3H2 2NH3 1/2N2+3/2H2 NH3 2NH3 N2+3H2 K1 = （K2）2K1 = 1K3 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K = c(CO2) c(CO) c(CO2) c(H2)K = 对同一反应，平衡常数表达式和数值，对同一反应，平衡常数表达式和数值， 与化学方程式的书写有关与化学方程式的书写有关必须指明温度，

3、反应必须达到平衡状态必须指明温度，反应必须达到平衡状态CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0 平衡转化率平衡转化率= = 平衡时已转化了的某反应物的量平衡时已转化了的某反应物的量 转化前该反应物的量转化前该反应物的量100%CO + H2O(g) CO2 + H2催化剂催化剂高温高温t2V正正 = V逆逆V逆逆V正正t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0 平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态增加氧气的浓度增加氧气的浓度t2V正正 = V逆逆V正正V,逆逆t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0 平衡状态平

4、衡状态平衡状态平衡状态 2NO2 N2O4 H=56.9KJ/mol2NO2 N2O4（g）（g） 2NO2 N2O4（g）（g）t时间时间（b）V速速率率V正正V逆逆0V逆逆V正正 化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原有化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。一、浓度一、浓度 时间图：时间图：tcCABA+2B 3CA的转化率的转化率=33.3%B的转化率的转化率=66.7%5A 3B+2CA的转化率的转化率=62.5%1)1)写出化学反应方程式：写出化学反应方程式：2)2)求反应物的转化率：求反应物的转化率：

5、ABCtc0.40.30.20.1tvV逆逆V正正t1 t2二、速率二、速率 时间图：时间图：tvV逆逆V正正t1 t2 对于可逆反应对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，达平衡后，改变压强有如下图变化：达平衡后，改变压强有如下图变化： 则压强变化是则压强变化是 ( (填填“增大或减小增大或减小”) )， 平衡向平衡向 反应方向移动，反应方向移动， m+n p+q( (填填“、 、=”)=”)。v逆逆t1 t2tvv正正 对于反应对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g) H0有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可

6、能是什么？并说明理由。素可能是什么？并说明理由。v逆逆t1 t2tvv正正三、某物质的转化率三、某物质的转化率( (或百分含量或百分含量) ) 时间时间 温度温度( (或压强或压强) )图：图：tT1T2 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)tP1P2 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)tT1T2A%A%C%C%tP1P2tB% %T2P2T1P2T1P1 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)四、某物质的转化率四、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)

7、 温度、压强图：温度、压强图： 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 对于反应对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 在在一定条件一定条件下的同一可逆反应，下的同一可逆反应，只是只是起始起始物质加入情况不同物质加入情况不同（先加反应物或先加入生成物（先加反应物或先加入生成物或者同时加入）或者同时加入），则达到平衡后，同一组分的体，则达到平衡后，同一组分的体积积分数分数( (或物质的量分数或物质的量分数) )均相同，这样的化学平均相同，这样的化学平衡互称衡互称等效平衡等效平衡。 等效平衡的含义等效平衡的含义恒温恒容恒温恒容or恒温恒压恒温恒压转化成同一边

8、转化成同一边的物质，的物质，相等相等或或成比例成比例二、等效平衡建立的条件及类型n恒温恒容恒温恒容（定（定T T、V V）的等效平衡）的等效平衡n在定在定T T、V V的条件下，对于反应前后的条件下，对于反应前后气体体气体体积改变积改变的反应：若改变起始加入情况，只的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的要通过可逆反应的化学计量数比化学计量数比换算成平换算成平衡时左右两边衡时左右两边同一物质的物质的量同一物质的物质的量与原平与原平衡相同，则两平衡等效。衡相同，则两平衡等效。n在定在定T T、V V条件下，对于反应前后气体体积条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物（或生成物）的

9、不变的反应：只要反应物（或生成物）的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡相同，则两平衡与原平衡相同，则两平衡等效。等效。 Eg1:在一定温度下的某体积恒定密闭容器中在一定温度下的某体积恒定密闭容器中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态: N2 + 3H2 = 2NH3 (1) 1mol 3mol 0mol (2) 0mol 0mol 2mol (3) 0.5mol 1.5mol 1mol (4) xmol ymol zmol 如果如果 : x+z/2=1; y+3z/2=3.Eg2:在一定温度下的某体积恒定密闭容器中在一定温度下的某体积恒定密闭容器中

10、,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态: H2 + I2 = 2HI(1) 1mol 1mol 0mol(2) 0mol 0mol 4mol(3) 1mol 1mol 4mol(4) xmol ymol zmol在恒温恒压（在恒温恒压（T T、P P）的等效平衡）的等效平衡在定在定T T、P P条件下：若改变起始加入情况，条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成只要通过可逆反应的化学计量数比换算成方程式左右两边同一物质的量方程式左右两边同一物质的量之比之比与原平与原平衡相同，则两平衡等效。衡相同，则两平衡等效。Eg3:在一定温度

11、下的某压强恒定密闭容器中在一定温度下的某压强恒定密闭容器中,从从4个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态个不同途径建立下列可逆反应的平衡状态:N2 + 3H2 = 2NH3(1)1mol 3mol 0mol(2) 0mol 0mol 4mol(3)1mol 3mol 4mol(4)X mol y mol z mol如果：如果：(x +z/2 ) :(y + 3z/2) = 1:3n总结：n对于反应前后气体体积发生变化的可逆反对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言应而言恒容恒容容器中要想达到同一平衡状态，容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同投料量必须相同；n恒压恒压容器中要想达到同一平衡

12、状态，投料容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的量可以不同，但投入的比例得相同比例得相同。n对于反应对于反应前后气体体积不变前后气体体积不变的可逆反应而的可逆反应而言，不管是恒容还是恒压，要想达到同一言，不管是恒容还是恒压，要想达到同一平衡状态，只要平衡状态，只要按比例按比例投料即可。投料即可。等压比相同；等容量相同等压比相同；等容量相同, ,若系数（气体系数）不变，可为比相同。若系数（气体系数）不变，可为比相同。序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c (H2)c(I2)c (HI)cH2cI2cHI10.010670.0119600.001

13、8310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g) + H2(g) 2HI(g)54.554.654.4554.33c (HI)2c(H2) c(I2) 2c (HI)c(H2) c(I2) K K值越大，表示反应进行的程度越大，反应值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。物转化率也越大。 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)例如：例如：N2+3H2 2NH3的的K1值值 与与1/2N2+3/2H2 NH3的的K2值不一样值不一样K1 = K22CO + H2O(g) CO2 + H2催化剂催化剂高温高温