化學平衡第二節第一課時

某溫度下，在容積不變的密閉容器中，N2與H2反應足夠長時間后各物質的量不再改變，數據如下：各物質的起始量/mol充分反應后各物質的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394合成氨反應有限度，原料無法轉化完全；只考慮化學反應速率不夠，還需考慮如何盡可能多地將原料轉化為產品。任何可逆反應在一定條件下都存在反應的限度。一、化學平衡1、可逆反應(1)、在同一條件下，能向正向進行，又能向逆向進行的反應。N2+3H22NH3催化劑高溫高壓一小

任一組分的轉化率都小于100%。1）相同條件下；2）正、逆反應同時進行3）反應物、生成物同時存在三同方程式而用“”連接，而不用“=”(2)、特征（3）、表示試分析NH3溶于水得到的氨水溶液中含有哪些微粒？NH3+H2ONH3·H2O

NH4+

+OH-NH3、

H2O、

NH3·H2O離子：NH4+

、

OH-、H+H2OH+

+OH-1、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，習慣上稱為不可逆反應。2、在一定條件下，可達到化學反應的限度，即達到化學平衡狀態【友情提醒】分子：例1、當可逆反應2SO2+O22SO3達到平衡后，通入18O2，再次達到平衡時，18O存在于哪些分子中A、SO3、O2B、SO2、SO3

C、SO2、SO3、O2

D、SO2、O2CBC例2、將6molSO2和4molO2置于密閉容器中，在一定條件下讓他們充分反應。反應結束后容器中SO3的物質的量可能是A、6mol

B、5mol

C、4molN2+3H22NH3催化劑高溫高壓反應剛開始時：反應物濃度————，正反應速率————，生成物濃度為———，逆反應速率為——。最大最大00時間t速率v0v正

v逆

反應過程中：反應物濃度——————，正反應速率—————，生成物濃度——————，逆反應速率————逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大t1v正

=v逆化學平衡狀態2、化學平衡化學平衡的建立

①概念：在一定條件下的可逆反應里，當正、逆反應的速率相等時，反應物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應中物質的轉化達到了“限度”，這時的狀態我們稱之為化學平衡狀態，簡稱化學平衡。反應物的轉化率達到最大值

α

＝

×100%反應物的減少量反應物的起始量轉化率（1）、化學平衡狀態化學平衡狀態是可逆反應的一種特殊狀態，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度。正反應速率=逆反應速率動態平衡（v

(正)=v(逆)

≠0）可逆反應反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。條件改變，平衡發生移動研究對象實質標志②、特點：逆等動定變“正逆相等，變量不變”ν(正)=ν(逆)≠0變量不變直接標志間接標志①各物質的m、n或

c

不變②各物質的百分含量不變(物質的量分數、質量分數、轉化率、產率等)③

顏色、溫度（絕熱體系）不再改變3、化學平衡狀態的判斷如何理解V正＝V逆?同一物質：消耗的速率=生成的速率不同物質：要具正、逆兩個方向，且兩向速率之比=化學計量數之比例：一定條件下，可逆反應N2+3H22NH3。（1）單位時間內，有1molN2消耗，同時有1molN2生成（2）單位時間內，有3molH2消耗，同時有2molNH3消耗（3）單位時間內，有1molN2生成，同時有2molNH3生成（4）斷開1molN≡N的同時有6molN—H斷裂以上均表示V(正)＝V(逆)(1).直接標志：正逆相等異邊同向，同邊異向，比例計量3v(N2)＝v(H2)()狀態012v正(N2)＝v逆(NH3)()狀態02消耗1molN2的同時，生成2molNH3

()狀態031molH-H鍵斷裂的同時，2molN-H鍵斷裂

()狀態04單位時間內消耗的N2量是NH3量的兩倍

()狀態05【1】，請根據所學：判斷下列描述的反應狀態是否達到平衡。N2+3H22NH32.可逆反應的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態的是：（

）

A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)

C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓C這些都不是某一種物質的數據，而是所有氣體的整體量。A(g)+B(g)?2C(g)A(g)+B(g)?C(g)氣體的總物質的量恒溫恒容時的壓強P恒溫恒壓時的體積V不變不變不變減少減少減少對于這三個量，若反應前后氣體系數不相等，則可以作為判斷依據2.間接標志：①、混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間改變而———，（適用于—————————————）改變m+n≠p的反應變量不變(pV＝nRT)左=右：_____________看氣體左右系數和左≠右：_____________例如：N2+3H22NH343>變量定量例如：反應2HIH2+I222＝氣體的p總、V總、n總課堂檢測恒容、恒溫條件下，

C(s)+O2(g)CO2(g)

當體系總壓強不變時，_______是化學平衡狀態CO2(g)+C(s)2CO(g)當體系總壓強不變時，_______是化學平衡狀態2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，當體系總壓強不變時，_______是化學平衡狀態

H2(g)+I2(g)2HI(g)當體系總壓強不變時，_______是化學平衡狀態不一定一定一定不一定（注意不是相等，也不是成一定的比值）各組分的物質的量或物質的量分數保持不變各組分的質量或質量分數保持不變各氣體的體積或體積分數保持不變②、各組分濃度保持不變2.間接標志：變量不變A(s)B(g)+C(g)時間B的物質的量C的物質的量起始001min0.20.22min0.30.33min0.40.4…………我們發現：從反應開始起，φB=1/2、φC

=1/2。始終沒有改變，不是變量，不能作為判斷平衡狀態的依據思考：A(s)=2B(g)+C(g)，分析此反應中，氣體體積分數的變化變量(pV＝nRT)φ(B)＝nBn總φ(B)不變時A(g)+B(g)

2C(g)φ(B)＝nBn總φ(B)＝12定量變量定量A(s)B(g)+

C(g)某氣體組分體積分數/物質的量分數混合氣體的平均摩爾質量M，不再變化時，要具體分析：m總M=n總看氣體系數找固體分子、分母只要有一個是變量，M即可作為判斷平衡的依據A(g)+B(g)?2C(g)A(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)m總n總M不變不變不變不變變變變不變變③、混合氣體的平均相對分子質量M=m總n總取決于有無非氣體取決于氣體系數差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例若m+n≠p+q若m+n=p+q若各物質均為氣體m總為定值n總為變量M為變量M不變時，即為平衡狀態n總為定值M為定值M不變時，不一定為平衡狀態反應式M(平均)不變時NH2COONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)2313M＝×17＋×442313定量思考：此反應的平均摩爾質量不再變化時，能否證明反應達到平衡狀態？A(s)B(g)+C(g)

若從加入A建立平衡，因A為固體，氣體的平均摩爾質量一直是個定值，故不能證明反應達到平衡狀態。M=m總n總取決于有無非氣體取決于氣體系數差m總為變量若有非氣體參與M為變量M不變時，即為平衡狀態M為定量不能確定為平衡狀態對于可逆反應CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)，此反應的平均摩爾質量不再變化時，能否證明反應達到平衡狀態？如果氣體的平均摩爾質量M等于12g/mol,其平均摩爾質量M一定,不能說明該反應達平衡.(因為假設平衡左移,氣體總質量每增加12g,其氣體的物質的量增加1mol,氣體的平均摩爾質量M不變,假設平衡右移,氣體總質量每減少12g,其氣體的物質的量減少1mol,氣體的平均摩爾質量M也不變)

如果氣體的平均摩爾質量M不等于12g/mol,其平均摩爾質量M一定,能說明該反應達平衡.如有這樣一個反應CO2（g)+2NH3(g)Co(NH2)2(s)+H2O(g)，此反應的平均摩爾質量不再變化時，能否證明反應達到平衡狀態?如果氣體的平均摩爾質量始終不變.求得原先反應物的投料比為多少？

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

當平均相對分子質量不變時，_______是化學平衡狀態H2(g)+I2(g)2HI(g)

當平均相對分子質量不變時，_______是化學平衡狀態1.一定不一定2.

C(s)+O2(g)CO2(g)

當平均相對分子質量不變時，_______是化學平衡狀態

CO2(g)+C(s)2CO(g)

當平均相對分子質量不變時，_______是化學平衡狀態一定一定恒溫恒容時，氣體的密度ρ不再變化時，要具體分析：m總ρ=V不會變找固體，若方程式中有固體，則氣體總質量會變化2.間接標志：變量不變④混合氣體的密度A(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)氣體的總質量恒容時氣體的密度不變不變變化變化ρ=m總V容器取決于有無非氣體取決于氣體系數差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例若各物質均為氣體①恒容m總為定值ρ為定值ρ不變時，不一定為平衡狀態若m+n≠p+q若m+n=p+q②恒壓V容器為變量ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態V容器為定值ρ為定值量ρ不變時，不一定為平衡狀態m總為變量若有非氣體參與

恒容時ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態2.間接標志：變量不變恒壓時ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態恒溫恒壓條件下NH2COONH4(s)=====2NH3(g)＋CO2(g),可逆反應，如果混合氣體密度不變，反應達到平衡了嗎？

ρ為定量不能確定為平衡狀態課堂檢測

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，

恒容條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態

恒壓條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態

H2(g)+I2(g)

2HI(g)

恒容條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態

恒壓條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態不一定一定不一定不一定課堂檢測

C(s)+O2(g)CO2(g)

恒容條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態恒壓條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態CO2(g)+C(s)2CO(g)恒容條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態恒壓條件下，當氣體密度不變時，________是化學平衡狀態一定一定一定一定H2+I22HI△2NO2

N2O4紅棕色2.間接標志：變量不變⑤、特殊標志：①對于有色物質參加反應，如果體系顏色不變，反應達到平衡。②對于吸熱或放熱反應，如果體系溫度不變，反應達到平衡。

恒容絕熱容器中N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)

2HI(g)①氣體的總物質的量不變

②氣體的總質量不變

③氣體的總壓強不變

④氣體的密度不變

⑤氣體的平均相對分子質量不變

⑥混合氣體的顏色不變

⑦體系的溫度不變

1、判斷下列條件能否說明該反應已達化學平衡？√×××√×××√××√√√1.能夠說明N2+3H22NH3反應在恒容容器中已達到平衡狀態的是①容器內N2、H2、NH3三者共存②容器內N2、H2、NH3三者的濃度相等③容器內N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2④tmin內，生成2molNH3同時消耗1molN2⑤tmin內，生成1molN2同時消耗