1、化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第二課時,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡,能量判據(jù)和熵判據(jù),化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分：,導(dǎo)入,1、什么是可逆反應(yīng)？,在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn) 行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫 做可逆反應(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,開始時c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(CO2) 、c(H2)逐漸增大,進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化,c(CO) 、c(H2O)逐漸減小,故：正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐

2、漸增大,在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g)，COH2O CO2H2,且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,相等,這時，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量，,反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài),1、定義：,化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，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)。,強(qiáng)調(diào)三點(diǎn),前提條件：可逆反應(yīng),實質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的 濃度保持不變的狀態(tài),二、化學(xué)平衡狀態(tài),2、

3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(1)動：動態(tài)平衡(正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行),(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,(3)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持 不變，各組分的含量一定。,(4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新 的條件下建立新的平衡。,怎樣解答達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志的判斷題,解答時不僅要看準(zhǔn)題目的外界條件是恒溫恒壓 還是恒溫恒容，還要看清楚所涉及物質(zhì)的狀態(tài)及 反應(yīng)方程式的化學(xué)計量數(shù)。,以xA(g)+yB(g) zC(g)為例，分析 化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：,怎樣理解v(正)= v(逆)？,1.必須一個是正反應(yīng)速率，一個是逆反應(yīng)速率,2.用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率不能是表面上的數(shù)值相等，而應(yīng)是本質(zhì)意義相同

4、(與計量數(shù)成正比)。,AC,A.1個NN鍵斷裂的同時，有3個HH鍵形成,B.1個NN鍵斷裂的同時，有3個HH鍵斷裂,C.1個NN鍵斷裂的同時，有6個NH鍵斷裂,D.1個NN鍵斷裂的同時，有6個NH鍵形成,【例1】下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是( ),怎樣理解反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變？,“各組分的濃度保持不變”不能理解為與方程式的化學(xué)計量數(shù)成正比。濃度的變化量與化學(xué)計量數(shù)成正比，而平衡濃度、起始濃度均不一定與化學(xué)計量數(shù)成正比。,【例2】 在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是() A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時

5、間內(nèi)生成nmolA，同時生成3nmolB C.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,AC,注意(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的 分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)(如 2SO2+O2 2SO3)來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量 是否隨著時間的改變而改變來判斷是 否達(dá)到平衡。,【例3】在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng): A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( ) A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量,BC,(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù) 相等的可逆反應(yīng)： (如H2+

6、I2 2HI)，不能用此標(biāo)志 判斷平衡是否到達(dá)，因為在此反應(yīng)過 程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì) 的量都不隨時間的改變而改變。,【例4】 下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣) ， 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是( ) A. 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化 B.P和S的生成速率相等 C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而 變化,B,(3)對于不同類型的可逆反應(yīng)，某 一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá) 的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá) 前(反應(yīng)過程中)是否發(fā)生變化。若 是則可；否則，不行。,【例5】 在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+

7、3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 ( ) C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時間內(nèi)生成amolA，同時生成3amolB A、B、C的濃度不再變化 A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化,混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 單位時間內(nèi)消耗amolA，同時生成 3amolB A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D.,B,怎樣理解平衡的標(biāo)志與體系物理量的關(guān)系？,本身就不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化的量不能做為平衡的標(biāo)志。隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量不再變化時，說明體系已達(dá)平衡。,3、等效平衡問題：,外界條件相同時，可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，還是

8、正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相當(dāng)，所建立的平衡是等效平衡，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。,例如：在425時，在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)： H2+I2 2HI，達(dá)到平衡。不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。,濃度/molL-1,時間/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,濃度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,時間/s,HI,H2或I2,從正反應(yīng)開始,從逆反應(yīng)開始,1mol21molI2,2molHI,相當(dāng)于,例題,等效平衡,恒溫恒容條件下等效平衡的條件：,對于mA(氣)+nB(氣)

9、 pC(氣)+qD(氣) 若m+n=p+q ，經(jīng)換算成相同的反應(yīng)物后，它們的物質(zhì)的量之比相等，則平衡狀態(tài)相同。 若m+np+q 經(jīng)換算成相同的反應(yīng)物后，它們的物質(zhì)的量相等，則平衡狀態(tài)相同。,恒溫恒壓條件下等效平衡的條件：,不論m+n=p+q ，還是m+np+q ，經(jīng)換算成相同的反應(yīng)物后，它們的物質(zhì)的量之比相等，則平衡狀態(tài)相同。,【例】在一定溫度下，把1molCO和2molH2O通入一個密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一定時間后達(dá)到平衡，此時，CO的含量為p%，若維持溫度不變，改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，平衡時CO的含量仍為p%的是() 1molC

10、O 2molH 0.2molCO 0.2molH 0.8molCO 1.8molH2O C. 1molCO 1molH2O D. 1molCO 1molH 1molH2O,例7 一定溫度下，把2摩SO2和1摩O2通入一定容積的密閉的容器里，發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O2 2SO3 反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量，如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻? (1)若a=0，b=0，則c= .,2,(2)若a=0.5，則b= c=.,(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c):,0.25,1.5,a+c=2，b+c/2=1,【例8】在恒容的密閉容器中充入2molA和1molB的氣體后發(fā)生反應(yīng)： 2A(g)+B(g)