第二節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一課時(shí)

化學(xué)平衡狀態(tài)——變化中的永恒人體血糖調(diào)節(jié)機(jī)制飯后血糖升高→胰島素分泌增多→血糖濃度降低。饑餓時(shí)血糖降低→胰高血糖素分泌增多→血糖濃度升高。最終，血糖濃度穩(wěn)定在3.9-6.1mmol/L。血糖穩(wěn)定，是因?yàn)樘遣淮x了嗎？通過今天的學(xué)習(xí)，我們會(huì)揭秘其中的神秘面紗！2H2O22H2O＋O2↑催化劑N2+3H22NH3催化劑高溫高壓反應(yīng)時(shí)間N2H2NH35min0.6mol1.8mol0.8mol10min0.3mol0.9mol1.4mol15min0.2mol0.6mol1.6mol20min0.2mol0.6mol1.6mol0min1mol3mol0molnmin0.2mol0.6mol1.6mol為什么雙氧水可以完全分解生成0.5molO2，問題2中完全轉(zhuǎn)化應(yīng)該生成2mol氨氣，為什么只生成1.6mol呢？下表中的數(shù)據(jù)是在一定條件下N2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于一些反應(yīng)，我們在進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時(shí)，從未關(guān)心過反應(yīng)能否進(jìn)行徹底的問題，即限度問題，各種反應(yīng)物之間是一種“同歸于盡”或者“你死我活”的關(guān)系。它們不存在限度，即反應(yīng)能進(jìn)行徹底一、可逆反應(yīng)1、定義：在同一條件下，正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫SO2+H2O

H2SO3NH3+H2ONH3·H2O為什么正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)就不能進(jìn)行到底，就有一定限度了呢？請同學(xué)們繪制反應(yīng)物生成物濃度隨時(shí)間變化的圖像反應(yīng)時(shí)間N2H2NH3下表中的數(shù)據(jù)是在一定條件下N2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請同學(xué)們繪制反應(yīng)物生成物濃度隨時(shí)間變化的圖像5min0.6mol1.8mol0.8mol10min0.3mol0.9mol1.4mol15min0.2mol0.6mol1.6mol20min0.2mol0.6mol1.6mol0min1mol3mol0molnmin0.2mol0.6mol1.6mol容器體積為1L濃度時(shí)間濃度—時(shí)間圖H2N2NH3時(shí)間速率υ正＝

υ逆υ正υ逆15min15min速率—時(shí)間圖結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的公式和剛才畫的圖象，分析正、逆反應(yīng)速率變化規(guī)律，并以H2為例大致畫出正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的(ν-t)圖象?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)濃度時(shí)間濃度—時(shí)間圖t0H2N2NH3時(shí)間速率υ正＝

υ逆化學(xué)平衡狀態(tài)υ正υ逆t0速率—時(shí)間圖2NH3N2

+3H2

催化劑高溫、高壓反應(yīng)也可以從逆向開始從外表上看，反應(yīng)好像“停止”。這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度。

可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。WhatisEquilibrium?ThisisnotEquilibrium?1、定義

在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變二、化學(xué)平衡狀態(tài)各組分的含量保持一定，各組分的濃度保持一定定等動(dòng)變動(dòng)態(tài)平衡條件改變，原平衡狀態(tài)被破壞，在新的條件下建立新的平衡

υ(正)＝υ(逆)逆研究對(duì)象為可逆反應(yīng)2、特征

υ(正)＝υ(逆)≠0

到達(dá)平衡狀態(tài)后，從宏觀上看，反應(yīng)停止了，如果是工業(yè)生產(chǎn)(如合成氨)，下面的操作就是要從反應(yīng)混合物中分離出NH3，因?yàn)橐呀?jīng)到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)止再等多長時(shí)間，NH3也不會(huì)增加。

這就是我們?yōu)楹我芯糠磻?yīng)是否到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的原因。對(duì)任何可逆反應(yīng)而言，到達(dá)平衡狀態(tài)就意味著該條件下反應(yīng)物已經(jīng)最大限度轉(zhuǎn)化為生成物了，下一步就要進(jìn)行目標(biāo)產(chǎn)物的分離了。那么，怎么判斷是否到達(dá)平衡狀態(tài)了呢?可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有兩個(gè)主要的特征：一是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等；二是反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。這兩個(gè)特征就是判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的核心性依據(jù)。(1)正逆相等(方向相反，量相當(dāng))3.判斷依據(jù)：(2)變量不變標(biāo)志一：v正=v逆a.單位時(shí)間內(nèi)有2molSO2消耗，同時(shí)有

molSO2生成；2SO2+O22SO3△催化劑b.單位時(shí)間內(nèi)有2molSO2生成，同時(shí)有____molSO3

;c.單位時(shí)間內(nèi)有2molSO2生成，同時(shí)有____molO2

;方向相反，變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定舉例活動(dòng)1、一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolABB、單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2C、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2

同時(shí)生成nmolB2D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2

同時(shí)消耗nmolB2BD2、一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)H－H鍵形成B、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有三個(gè)H－H鍵斷裂C、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)N－H鍵斷裂D、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有六個(gè)N－H鍵形成AC在判斷化學(xué)平衡時(shí)，要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系，同時(shí)要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。N≡N3H－HN－H－HH－+23.一定溫度下在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，一段時(shí)間后，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，下列能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

。

①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③單位時(shí)間內(nèi)消耗amolSO2，同時(shí)生成amolSO3④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2⑤混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變⑨二氧化硫的百分含量不再改變①⑤⑥⑧⑨標(biāo)志二：各組分的濃度保持不變變量不變A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)時(shí)間B的物質(zhì)的量C的物質(zhì)的量起始

0

01min

0.40.42min0.6

0.63min0.7

0.7......請?jiān)囍治龃朔磻?yīng)中B、C的體積分?jǐn)?shù)變化A(s)B(g)+C(g)從反應(yīng)開始起，B、C的體積分?jǐn)?shù)均為1/2，始終沒有改變，不是變量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)。4.在一定溫度下的剛性密閉容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明下述反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)

。①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥物質(zhì)C的百分含量⑦各氣體的物質(zhì)的量②③⑤⑥⑦5.可逆反應(yīng)2NO2(g)

2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行：①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)，生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1④混合氣體的顏色不再改變⑤混合氣體的密度不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變可說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

。

①④⑥⑦6.在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)