1、人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课一、可逆反应一、可逆反应 实际上，大多数反应不能进行到底，只有一部分反实际上，大多数反应不能进行到底，只有一部分反应物转变为产物。应物转变为产物。这种在这种在同一条件下同一条件下能同时向两个相反方向进行的化能同时向两个相反方向进行的化学反应称为学反应称为可逆反应可逆反应。为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用 代代替替 或或 。如：。如：在可逆反应中，把从左向右进行的反应称为在可逆反应中，把从左向右进行的反应称为正向反正向反应应，从右向左进行的反应称为，从右向左进行的反应称为逆向反应逆向反应。NH3H2ONH3H
2、2ONH4OH 注意：注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物。应物与生成物的混合物。二、溶解平衡状态二、溶解平衡状态 在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？完全停止了吗？没有！没有！以蔗糖溶于水为例以蔗糖溶于水为例，蔗糖分子离开，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相
3、等。糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：即：溶解速率溶解速率=结晶速率结晶速率 达到了溶解的平衡状态，是一种动态平衡。达到了溶解的平衡状态，是一种动态平衡。溶质（不限于固体）在溶液中形成饱和溶液溶质（不限于固体）在溶液中形成饱和溶液时的状态，称为时的状态，称为溶解平衡状态溶解平衡状态。如：。如：固体溶质固体溶质溶液中的溶质溶液中的溶质溶溶 解解结结 晶晶人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课正反应正反应速速 率率逆反应逆反应速速 率率相等相等时间时间速速率率 反应仍在进行，但因反应仍在进行，但因v正正=v逆逆，四种物质的浓，四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡。这就是我们今天度
4、均保持不变，达到动态平衡。这就是我们今天要重点研究的重要概念要重点研究的重要概念化学平衡状态。化学平衡状态。开始时开始时c(CO)、c(H2O)最大，最大，c(CO2)、c(H2)=0 在容积为在容积为1L的密闭容器里，通入的密闭容器里，通入0.1mol CO和和0.1mol H2O(g),COH2O CO2H2人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课1、定义：、定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。组分的浓度保持不变的状
5、态。强强调调两两点点研究对象：研究对象：可逆反应可逆反应特征：特征：正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率 反应混合物中各组分的含量反应混合物中各组分的含量 保持不变的状态保持不变的状态三、化学平衡状态三、化学平衡状态 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是给定条件下化学反应所能达到的最大限度。此时转化率、给定条件下化学反应所能达到的最大限度。此时转化率、产率达最大值。产率达最大值。人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(3)动：动：动态平衡（正、逆反应仍在进行）动态平衡（正、逆反应仍在进行）
6、(2)等：等：(4)定：定：反应混合物中各组分的含量保持不变。反应混合物中各组分的含量保持不变。(5)变：变：条件改变，原平衡被破坏，在新条件条件改变，原平衡被破坏，在新条件 下建立新的化学平衡状态。下建立新的化学平衡状态。(1)逆：逆：研究对象必须是可逆反应研究对象必须是可逆反应(6)同：同：在相同条件下，无论从正反应开始，还在相同条件下，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，都能达到相同的平衡状态。是从逆反应开始，都能达到相同的平衡状态。人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课3、化学平衡状态的判断、化学平衡状态的判断(变量不变变量不变)二是二是反应混合物中各组成成分的含量保持不变反应混
7、合物中各组成成分的含量保持不变可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要特征可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要特征:一是一是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 这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据平衡状态的核心依据人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课 速率：速率：不同方向不同方向 同一物质正、逆反应速同一物质正、逆反应速率相等，不同物质成比例率相等，不同物质成比例 浓度和百分含量：浓度和百分含量：各物质各物质的浓度、物质的量、质量、百分含量、的浓度、物质的量、质量、百分含量、转化率、产率等不变。转化率、产率等不变。
8、其他：其他：总体积、总物质的量、总压强、总体积、总物质的量、总压强、混合气体的混合气体的密密度、平均相对分子质量等度、平均相对分子质量等不变。不变。（不一定平衡）不一定平衡）看气体的化学计量数是否相等，气体的总质量人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课（1）混合气体的颜色不再改变）混合气体的颜色不再改变 （）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）混合气体的平均相对分子质量不变（）（3）混合气体的密度不变）混合气体的密度不变 （）（4）混合气体的压强不变）混合气体的压强不变 （）（5）单位时间内消耗）单位时间内消耗2molNO2的同时的同时 生成生成1molO2（）(6)O2气体的物质的
9、量浓度不变气体的物质的量浓度不变 （）1.在固定容积的密闭容器中发生反应：在固定容积的密闭容器中发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)该反应达到平衡的标志是：该反应达到平衡的标志是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)3.下列方法中可以证明下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已已达平衡状态的是达平衡状态的是_ 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 HI 一个一个H-H键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个H-I键断裂键断裂 HI的体积分数与的体积分数与I2(g)的体积分数相等的体积分数相等 反应速率反应速率v(H2)=v(I2)=
10、v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)=2 1 112 温度和体积一定时温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化某一生成物浓度不再变化 温度和体积一定时容器内压强不再变化温度和体积一定时容器内压强不再变化 条件一定条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化混合气体的密度不再变化讨论讨论:在上述在上述的说法中能说明的说法中能说明 2NO2 N2O4达到平衡状态的是达到平衡状态的是_ 2HI(g)H2(g)+I2(g)注意注
11、意:（1 1）对于反应前后的气体物质的对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如分子总数不相等的可逆反应（如2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3）来）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。（2 2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（如（如H H2 2+I+I2 2(g)2HI(g)2HI），不能用此标志判断平衡是否），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体
12、的总压、总体积、到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。总物质的量都不随时间的改变而改变。（3 3）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。四、化学平衡的计算四、化学平衡的计算 化学平衡的计算模式可采取化学平衡的计算模式可采取“三行式三行式”的方法的方法,依题意列出化学方程式依题意列出化学方程式,举例如下举例如下
13、:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)n(n(起始起始)/mol a b 0 0)/mol a b 0 0 n(n(转化转化)/mol mx nx px qx)/mol mx nx px qx n(n(平衡平衡)/mol a-mx b-nx px qx)/mol a-mx b-nx px qx1、转化率、转化率 转化率是指可逆反应达到平衡状态时转化率是指可逆反应达到平衡状态时,某一指定某一指定反应物转化的物质的量反应物转化的物质的量(或浓度或浓度)与起始物质的量与起始物质的量(或起或起始浓度始浓度)的比值的比值()()%()()cn10010
14、0cn转化转化转化率起始起始人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课2、产率、产率 产率是指实际产量产率是指实际产量(指生成物指生成物)占理论产量的百分数占理论产量的百分数 一般来讲一般来讲,转化率越大转化率越大,原料利用率越高原料利用率越高,则产率也越大则产率也越大 产率产率 实际产量实际产量理论产量理论产量人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课3、平衡时某物质的物质的量分数、平衡时某物质的物质的量分数人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课4、起始与平衡时的压强比、起始与平衡时的压强比人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课5、平衡时混合气体的平均相对分子质量、平衡时混合气体的平均相对分子质量ABrmaMbMMnamxbnxpxqx总总人教版选修化学平衡上课人教版选修化学平衡上课
