1、第3節 化學平衡 第1課時 化學平衡 第二章第二章 化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡 氯水中含有氯水中含有氯氣、鹽酸和氯氣、鹽酸和 次氯酸次氯酸三種成分。三種成分。 【思考思考】（1 1）氯氣和水反）氯氣和水反 應后，為什么氯氣不能完應后，為什么氯氣不能完 全反應？全反應？ （2)2)新制的氯水久置后為新制的氯水久置后為 什么會變成稀鹽酸？什么會變成稀鹽酸？ ClCl2 2H H2 2O HClO HClHClOHClO 學習目標學習目標 1.了解化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念、特了解化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念、特 點。點。 2.了解化學平衡建立的過程。了解化學平衡

2、建立的過程。 學習重點學習重點 化學平衡狀態的概念和特征化學平衡狀態的概念和特征 學習難點學習難點 化學平衡狀態的特征化學平衡狀態的特征 1 1、什么是可逆反應？、什么是可逆反應？ （1 1）在）在同一條件同一條件下，既能向下，既能向正反應方向正反應方向進行，同時又能向進行，同時又能向逆反應方向逆反應方向進進 行的反應行的反應, ,叫做可逆反應。叫做可逆反應。 （2 2）正反應：）正反應：從左向右的過程從左向右的過程 逆反應：逆反應：從右向左的過程從右向左的過程 符號：符號： NH3H2O NH3H2O 速率速率含義含義與濃度關系與濃度關系 V正 正 V逆 逆 單位時間反應物濃度的減少或生單位

3、時間反應物濃度的減少或生 成物濃度的增加成物濃度的增加 單位時間反應物濃度的增加或生單位時間反應物濃度的增加或生 成物濃度的減少成物濃度的減少 決定于決定于生成物生成物濃度濃度 決定于決定于反應物反應物濃度濃度 溫故知新 反應物的轉化率不能達到反應物的轉化率不能達到100% ； 反應體系中得到的總是反應物與生成物的混合物。反應體系中得到的總是反應物與生成物的混合物。 （3）絕大多數的化學反應都有一定的可逆性，但有的逆反應）絕大多數的化學反應都有一定的可逆性，但有的逆反應 傾向比較弱，習慣上稱為傾向比較弱，習慣上稱為不可逆反應不可逆反應。 如如: Ag Cl AgCl 溫故知新 容器中進行如下反

4、應：容器中進行如下反應： X2(g)+3Y2(g) 2Z(g),已知已知X2，Y2，Z的起始濃度分別的起始濃度分別 為為0.2mol/L，0.6mol/L，0.4mol/L，當平衡時，下列數據，當平衡時，下列數據 肯定正確的是肯定正確的是 （ ） A.X2為為0.4mol/L，Y2為為1.2mol/L B.Y2為為1.6mol/L C.X2為為0.3mol/L，Z為為0.2mol/L D.Z為為1.0mol/L 預習檢測 【答案答案】 【解析解析】 若反應向正反應進行到達平衡，若反應向正反應進行到達平衡，X2、Y2的濃度最小，的濃度最小，Z的濃度最大，的濃度最大， 假定完全反應，則：假定完全反

5、應，則： 根據方程式根據方程式 X2（氣）（氣）+3Y2（氣）（氣） 2Z（氣），（氣）， 開始（開始（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 變化（變化（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 平衡（平衡（mol/L）：）：0 0 0.8 D 預習檢測 可逆反應可逆反應不能進行到底不能進行到底，得到的總是反應物，得到的總是反應物 與生成物的與生成物的混合物。混合物。 【點評點評】 若反應向逆反應進行到達平衡，若反應向逆反應進行到達平衡，X2、Y2的濃度最大，的濃度最大，Z的濃的濃 度最小，假定完全反應，則：度最小，假定完全反應，則： 根據方程式根據方程式 X2（氣）（氣）+3Y2（氣）（

6、氣） 2Z（氣），（氣）， 開始（開始（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 變化（變化（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 平衡（平衡（mol/L）：）：0.4 1.2 0 由于為可逆反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為由于為可逆反應，物質不能完全轉化所以平衡時濃度范圍為 0c（X2）0.4，0c（Y2）1.2，0c（Z）0.8但是但是 不會出現：不會出現：X2為為0.3 mol/L，Z為為0.2 mol/L，消耗，消耗0.2mol/L的的Z 不會同時生成不會同時生成0.1mol/L的的X2， 故選故選D 【解析解析】 預習檢測 在在500和和V2O5的催化條件下的催化條件下

7、, 往往1L的密閉容器中充的密閉容器中充2molSO2 和和1molO2, 進行可逆反應進行可逆反應2SO2+O2 2SO3。為了更好研究可逆。為了更好研究可逆 反應完成后各物質的狀態反應完成后各物質的狀態, 每隔一定時間每隔一定時間, 測出反應體系中各物質測出反應體系中各物質 的濃度的濃度, 數據如下：數據如下： 時間時間(S) C(SO2) mol/L C(O2)mol/L C(SO3)mol/L 02.001.000 101.500.750.50 201.060.530.94 300.660.331.34 400.440.221.56 500.440.221.56 交流研討 soso3

8、3 soso2 2 o o2 2 交流研討 v逆逆 v 正正 v逆逆0v 正正 v t 速率速率t 圖像圖像 平衡狀態平衡狀態 交流研討 最大最大 最大最大0 0 降低降低減小減小 增大增大增大增大 v v正 正 v v逆 逆 濃度濃度 化學平衡化學平衡 (3)(3)一定時間后一定時間后, , 必然出現必然出現_。此時。此時, , 反應反應 物和生成物的物和生成物的_ _ 不再變化不再變化, , 該可逆反應達到該可逆反應達到 _狀態。狀態。 (2)(2)反應過程中：反應過程中：反應物濃度反應物濃度_, _, 正反應速正反應速 率率 _, _, 生成物濃度生成物濃度_, _, 逆反應速率逆反應速

9、率_。 (1)(1)反應剛開始時：反應剛開始時：反應物濃度反應物濃度_, _, 正反應速率正反應速率 _, _, 生成物濃度為生成物濃度為_, _, 逆反應速率為逆反應速率為_。 歸納總結 一、化學平衡的建立一、化學平衡的建立 在一定條件下的可逆反應里在一定條件下的可逆反應里, , 當正反應速率和逆反應速率相等當正反應速率和逆反應速率相等 時時, , 反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定。反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定。 這時的狀態也就是在給定條件下這時的狀態也就是在給定條件下, , 反應達到了最大反應達到了最大“限度限度”。 1 1、化學平衡狀態、化學平

10、衡狀態 2 2、化學平衡狀態的特征、化學平衡狀態的特征 可逆反應可逆反應 動態平衡動態平衡 V V( (正 正) )=V( =V(逆 逆) )0 0 反應物和生成物的含量（即物質的量、物質的量濃反應物和生成物的含量（即物質的量、物質的量濃 度、質量分數、體積分數等）保持不變度、質量分數、體積分數等）保持不變 條件改變，平衡發生移動，在新條件下建立新平衡條件改變，平衡發生移動，在新條件下建立新平衡 逆逆 動動 等等 定定 變變 3 3、平衡狀態的判斷：、平衡狀態的判斷： A.同一物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。同一物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。 B.不同的物質：不同物質的生成速

11、率和消耗速率之比等于化學方程式的不同的物質：不同物質的生成速率和消耗速率之比等于化學方程式的 計量數之比。即一種物質表示計量數之比。即一種物質表示V正， 正，另一物質表示 另一物質表示V逆 逆,且數值之比等于計 且數值之比等于計 量數之比。量數之比。 （1)直接判定直接判定:V正 正=V逆逆（化學平衡狀態的本質） （化學平衡狀態的本質） 1.1.能說明反應能說明反應 為平衡狀態的為：為平衡狀態的為：N2+3H2 2NH3 V正 正(N2)=V逆逆(N2） ） 2V正 正(H2)=3V逆逆(NH3） ） V(N2)：V(H2）：）：V(NH3）= 1:2:3 單位時間內，每生成單位時間內，每生成

12、1molN2就生成就生成2molNH3。 單位時間內，每消耗單位時間內，每消耗nmolN2就生成就生成3nmolH2。 單位時間內，每消耗單位時間內，每消耗1molN2就消耗就消耗3molH2。 單位時間內，每斷開單位時間內，每斷開1molNN鍵就形成鍵就形成3molH-H鍵。鍵。 單位時間內，每形成單位時間內，每形成3molH-H鍵就形成鍵就形成6molN-H鍵。鍵。 單位時間內，每斷開單位時間內，每斷開1molNN鍵就形成鍵就形成6molN-H鍵。鍵。 學以致用 ( (2 2) )間接判定間接判定: :體系總所有反應物和生成物的質量（或濃度）體系總所有反應物和生成物的質量（或濃度） 保持不

13、變。保持不變。 A.各組成成分各組成成分的質量、質量分數、物質的量、物質的量分數、氣體的質量、質量分數、物質的量、物質的量分數、氣體 的體積及體積分數、物質的量濃度、分子數、反應物的轉化率、產的體積及體積分數、物質的量濃度、分子數、反應物的轉化率、產 物的產率、反應體系的溫度物的產率、反應體系的溫度保持不變保持不變時為平衡狀態。時為平衡狀態。 B.反應體系中的總物質的量、總體積、總壓強、平均摩爾質量、混反應體系中的總物質的量、總體積、總壓強、平均摩爾質量、混 合氣體的密度、顏色保持不變時，要根據具體情況判斷是否為平衡合氣體的密度、顏色保持不變時，要根據具體情況判斷是否為平衡 狀態。狀態。 2.

14、 2. 在一恒容密閉容器中，發生反應：在一恒容密閉容器中，發生反應： 下列說法能夠證明上述下列說法能夠證明上述 反應已達平衡狀態的是：反應已達平衡狀態的是： 2SO2+O2 2SO3 各物質的物質的量濃度不再改變各物質的物質的量濃度不再改變 SO2 、O2、SO3的濃度之比為的濃度之比為2:1:2 SO2的轉化率不再改變的轉化率不再改變 SO3的體積分數不再改變的體積分數不再改變 混合物的總質量不再改變混合物的總質量不再改變 混合氣體的密度不再改變混合氣體的密度不再改變 混合物的顏色不再改變混合物的顏色不再改變 混合物的平均摩爾質量不再改變混合物的平均摩爾質量不再改變 絕熱容器中反應體系的溫度

15、不再改變絕熱容器中反應體系的溫度不再改變 恒溫容器中混合氣體的壓強一定恒溫容器中混合氣體的壓強一定 學以致用 3. 3. Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CO的濃度與的濃度與CO2相等相等 CO2的濃度的濃度 不再改變不再改變 CO的轉化率不再改變的轉化率不再改變 氣體的總物質的量氣體的總物質的量 混合氣體的總質量不再改變混合氣體的總質量不再改變 混合氣體的密度不再改變混合氣體的密度不再改變 混合物的平均摩爾質量不再改變混合物的平均摩爾質量不再改變 反應體系的總壓強反應體系的總壓強 CO2在氣體中的質量分數在氣體中的質量分數 學以致用 .化學平衡狀態的定義化學平衡狀態的定義 研究對象研究

16、對象 實質實質 標志標志 2、化學平衡狀態的特征：、化學平衡狀態的特征： 逆、動、等、定、變逆、動、等、定、變 3、化學平衡狀態的標志、化學平衡狀態的標志 直接標志：直接標志： 前提條件前提條件 間接標志：間接標志： 歸納總結 1 1、恒溫恒壓的密閉容器中發生反應、恒溫恒壓的密閉容器中發生反應 A(g)A(g)2B(g)=3C(g)2B(g)=3C(g)， 能說明反應達到平衡狀態的是能說明反應達到平衡狀態的是( () ) A A容器內的壓強不再變化容器內的壓強不再變化 B B混合氣體的密度不再變化混合氣體的密度不再變化 C C單位時間消耗單位時間消耗a a mol A mol A，同時消耗，同時消耗3 3a a mol C mol C D D混合氣體的平均相對分子質量不再變化混合氣體的平均相對分子質量不再變化 當堂檢測 C 2、在一定溫度的剛性密閉容器中，當下列哪些物、在一定溫度的剛性密閉容器中，當下列哪些物 理量不再發生