化學(xué)平衡狀態(tài)備課加平衡常數(shù)

1、1. △H 0 該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；如：Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)2. △H >0，△S0，△S>0 該反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g),判斷依據(jù)： △G= △H－T △S ＜ 0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的判斷,二、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

2、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,2SO2+O2 2SO3,三、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)。,注意三點(diǎn),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,2.特征：

3、(1)逆：正逆過程都在同時進(jìn)行——“逆”(2)動：v（正）≠0，v（逆）≠0——“動”(3)等：v（正）= v（逆）——“等”(4)定:外界條件不發(fā)生變化，體系中各組分的物質(zhì)的量或濃度恒定不變——“定”(5)變:外界條件變化，平衡將改變——“變”。,3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,(1)直接標(biāo)志：① v正=v逆 即任何一種物質(zhì)的消耗速率等于其生成速率②各組分的含量不隨時間的改變而改變(2)間接標(biāo)志： ①各

4、組分的濃度不隨時間改變而改變 ②各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不隨時間改變而改變 ③各氣體的壓強(qiáng)不隨時間改變而改變 ④氣體的顏色不隨時間改變而改變 ⑤氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量或總壓強(qiáng)不隨時間改變而改變,有時不一定可用!!,★專題：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法,（一）、從 V正= V逆進(jìn)行判斷,（1）用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。,（2）用不同種物質(zhì)來表示反應(yīng)速

5、率時速率不一定相等但必須符合兩方面,①表示兩個不同的方向。,②速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比。,AD,,AC,（二）、百分含量不變標(biāo)志 正因?yàn)関正＝v逆≠0，所以同一瞬間同一物質(zhì)的生成量等于消耗量.總的結(jié)果是混合體系中各組成成分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各成分的百分含量、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而改變.,A,（三）．對于有氣體參與的可逆反應(yīng),可根據(jù)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、溫度是否不再改變來判斷

6、反應(yīng)是否達(dá)到平衡。,（一）從混合氣體平均相對分子質(zhì)量M考慮,1. 若各物質(zhì)均為氣體,（1）對于非等物質(zhì)的量反應(yīng)，如2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g),M若不變，一定可做為平衡標(biāo)志！,（2）對于等物質(zhì)的量反應(yīng)，如H2 (g)+ I2(g) 2HI (g),M若不變，不能做為平衡標(biāo)志，因始終不變。,2.若有非氣體參與,如：CO2(g)+C(s) 2CO(g)，,M若不變，一

7、定可做為平衡標(biāo)志！,（二）從氣體密度r考慮,1. 若各物質(zhì)均為氣體,恒容：ρ總為恒值，不能做平衡標(biāo)志。,恒壓,（1）對于等n反應(yīng)，如H2 (g)+ I2 (g) 2HI (g),(2)對于非等n反應(yīng)，如2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3 (g),,ρ總為恒值，不能做平衡標(biāo)志。,ρ若不變，一定可作為平衡標(biāo)志。,,2.若有非氣體參與,恒容，ρ若不變，一定可作為平衡標(biāo)志！,恒壓， Δn(g)=0，可作為平衡標(biāo)志

8、,A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g),（三）從體系的內(nèi)部壓強(qiáng)考慮.,當(dāng)Δn(g)=0，即等摩反應(yīng)則p為恒值，不能作平衡標(biāo)志。當(dāng)Δn(g)≠0，則當(dāng)p一定時，可做平衡標(biāo)志。,恒容恒溫條件下，關(guān)鍵看前后氣體分子數(shù)的變化！,當(dāng)化學(xué)平衡尚未建立成平衡發(fā)生移動時，反應(yīng)總要放出或吸收熱量，若為絕熱體系，當(dāng)體系內(nèi)溫度一定時，則標(biāo)志達(dá)到平衡。,（四）從體系的溫度變化考慮,例4：可逆反應(yīng)。2HI(g) H2(g)+I2(g

9、)在密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)下列4項(xiàng)中某項(xiàng)不取隨時間變化時，才能說明反應(yīng)已達(dá)平衡（ ）,A. 容器內(nèi)壓強(qiáng) B. 平均相對分子質(zhì)量C.. 各組分濃度 D. 混合氣體顏色,CD,CD,例 6： 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是：①C的生成 速率與C的分解速率相等 ②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB ③A、B、C的濃度不

10、再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成 3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2,,,②⑧,1、容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存,2、容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等,3、 容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為 1:3:2,4、容器內(nèi)質(zhì)量不隨時間的變化而變化,5、容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化,6、容器內(nèi)密

11、度不再發(fā)生變化,7、容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化,例7：能夠說明 N2 + 3H2 2NH3反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ：,,,5、7,,化學(xué)平衡常數(shù),,1、定義：一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值為一常數(shù)。,化學(xué)平衡常數(shù)——K,其中c為各組分的平衡濃度，溫度一定，K為定值。,2. K的表達(dá)式,大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，對下列可逆反應(yīng)：

12、 aA + bB cC + dD在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，將各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足下面關(guān)系：,3. 使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題,（1）必須指明溫度，反應(yīng)必須達(dá)到平衡狀態(tài),注：K值與濃度無關(guān)，隨溫度變化而變化,若某可逆反應(yīng)正反應(yīng)△H0，溫度升高，K值增大,（2）平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的 快慢，即速率大，K值不一定大,（3）在進(jìn)行K值的計

13、算時，固體不作考慮，表達(dá)式 中不需表達(dá),如：,一定溫度下,（4）在進(jìn)行K值的計算時，稀溶液中的H2O的濃度可不表達(dá),一定溫度下,（5）平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān),K1 = 1/K2 = K32,例如，在某溫度下：,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,（6）利用K 值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài),K′＜ K ， v正＞ v逆，反應(yīng)向正方向進(jìn)

14、行,K′＝ K ， v正＝ v逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài),K′＞K ， v正＜ v逆，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,則：,如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：,K值的大小，表示在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時該反應(yīng)進(jìn)行的程度（反應(yīng)的限度）。,（1）K值越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；反之則越小。,（2）K值與濃度無關(guān)，隨溫度變化而變化,4.平

15、衡常數(shù)的意義,aA + bB cC + dD,練習(xí)1：已知373k時，可逆反應(yīng) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡常數(shù)為K=3.35×109，若某時刻時，測得 CN2=1mol/L, CH2=3mol/L,CNH3=2mol/L. 問此刻可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？,精品課件！,精品課件！,例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO

16、(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)；△H>0。已知1100℃，K=0.263(1)若平衡向右進(jìn)行,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_____,平衡常數(shù)K值______ (填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100℃時，測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀_____(填“是”或“否”)，此時化學(xué)反應(yīng)速率是V正____V逆(填“大于”