化学平衡课件讲义

N2+3 H22NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂N2+3 H22NH3高温、高压催化剂第第2节节 化学平衡化学平衡第2节 化学平衡化学平衡的研究对象：化学平衡的研究对象：可逆反应可逆反应正反应速率：正反应速率：V正正逆反应速率：逆反应速率：V逆逆化学平衡的研究对象：可逆反应正反应速率：V正逆反应速率：V逆水水蔗糖晶体蔗糖晶体水蔗糖晶体思考下列问题：思考下列问题：1、蔗糖晶体溶解时存在哪两个过程？、蔗糖晶体溶解时存在哪两个过程？思考下列问题：1、蔗糖晶体溶解时存在哪两个过程？思考下列问题：思考下列问题：2、随时间的推延两个过程的速率如何变化？、随时间的推延两个过程的速率如何变化？思考下列问题：2、随时间的推延两个过程的速率如何变化？思考下列问题：思考下列问题：3、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？思考下列问题：3、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？思考下列问题：思考下列问题：3、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？思考下列问题：3、当两种过程的速率相等时，溶液有何特征？思考下列问题：思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍 在进行？在进行？思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍思考下列问题：思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍 在进行？在进行？思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍思考下列问题：思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍 在进行？在进行？5、如果在溶液中加入溶剂水或升高温度，对、如果在溶液中加入溶剂水或升高温度，对 原来平衡状态有何影响？原来平衡状态有何影响？思考下列问题：4、用什么实验可以证明饱和溶液中两种过程仍5、小结：小结：溶解溶解 结晶结晶V溶解溶解=V结晶结晶溶解平衡溶解平衡动态平衡动态平衡溶质浓度不变溶质浓度不变条件改变平衡破坏条件改变平衡破坏V溶解溶解=V结晶结晶0可逆过程可逆过程小结：溶解 结 将将0.01mol CO和和0.01mol H2O通入体通入体 积积为为 1 L 的密闭容器中，在催化剂存在的条的密闭容器中，在催化剂存在的条件下加热到件下加热到800,发生反应发生反应:CO+H2O CO2+H2高温高温高温高温催化剂催化剂催化剂催化剂COCOHH2 2OOCOCO2 2HH2 2浓度浓度浓度浓度(mol/L(mol/L)反应开始时反应开始时反应开始时反应开始时0.010.010.010.010 00 0t t1 1时刻时刻时刻时刻0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.005t t+0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.005测得下列数据测得下列数据:将0.01mol CO和0.01mol H2O通入体思考下列问题：思考下列问题：1、反应开始时反应物、生成物浓度大小如何？、反应开始时反应物、生成物浓度大小如何？正逆反应速率大小如何？正逆反应速率大小如何？2、反应刚开始到、反应刚开始到t1时刻，反应物、生成物浓度时刻，反应物、生成物浓度 如何变化？正反应和逆反应速率如何变化？如何变化？正反应和逆反应速率如何变化？3、时间、时间t1以后，反应物、生成物浓度如何变以后，反应物、生成物浓度如何变 化？正反应和逆反应速率如何变化？化？正反应和逆反应速率如何变化？答：反应物浓度最大，生成物浓度为零；答：反应物浓度最大，生成物浓度为零；答：反应物浓度最大，生成物浓度为零；答：反应物浓度最大，生成物浓度为零；正反应速率最大，逆反应速率为零。正反应速率最大，逆反应速率为零。正反应速率最大，逆反应速率为零。正反应速率最大，逆反应速率为零。答：反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大；答：反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大；答：反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大；答：反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大；正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。答：反应物、生成物浓度保持不变；答：反应物、生成物浓度保持不变；答：反应物、生成物浓度保持不变；答：反应物、生成物浓度保持不变；正反应、逆反应速率保持不变。正反应、逆反应速率保持不变。正反应、逆反应速率保持不变。正反应、逆反应速率保持不变。思考下列问题：1、反应开始时反应物、生成物浓度大小如何？4、画出正逆反应速率随时间变化的曲线。、画出正逆反应速率随时间变化的曲线。4、画出正逆反应速率随时间变化的曲线。5、画出反应物浓度、生成物浓度随时间变化、画出反应物浓度、生成物浓度随时间变化 曲线。曲线。5、画出反应物浓度、生成物浓度随时间变化6、如果在加入一些反应物或改变温度，正逆、如果在加入一些反应物或改变温度，正逆 反应速率是否会保持不变？反应速率是否会保持不变？答：正逆反应速率发生变化，不再相等，平衡遭到答：正逆反应速率发生变化，不再相等，平衡遭到答：正逆反应速率发生变化，不再相等，平衡遭到答：正逆反应速率发生变化，不再相等，平衡遭到 破坏。破坏。破坏。破坏。6、如果在加入一些反应物或改变温度，正逆答：正逆反应速率发生定义：定义：化学平衡状态是指在化学平衡状态是指在一定条件一定条件下，下，可逆可逆反应反应，正反应和逆反应，正反应和逆反应速率相等速率相等，反应，反应混合物中各组分的混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。特征特征变变 条件改变平衡破坏条件改变平衡破坏等等 V正正=V逆逆0动动 动态平衡动态平衡定定 各组分浓度保持不变各组分浓度保持不变小结：小结：逆逆可逆反应可逆反应定义：化学平衡状态是指在一定条件下，可逆特征变 条件在一定条件下，密闭容器中进行可逆反应：在一定条件下，密闭容器中进行可逆反应：N2+3 H22NH3高温、高压高温、高压高温、高压高温、高压催化剂催化剂催化剂催化剂下列条件下反应一定达到平衡状态的是：下列条件下反应一定达到平衡状态的是：（1）反应物浓度等于生成物浓度。）反应物浓度等于生成物浓度。（2）V正正（H2）=3V正正（N2）（3）V正正（N2）=V逆逆（N2）（4）V正正（H2）=V逆逆（NH3）（5）V正正（H2）=3/2V逆逆（NH3）（6）单位时间内形成）单位时间内形成NH键的物质的量等键的物质的量等 于断裂于断裂NH键的物质的量。键的物质的量。在一定条件下，密闭容器中进行可逆反应：N2+3 H22NHI have a I have a dream!dream!炼铁高炉炼铁高炉炼铁高炉炼铁高炉I have a dream!炼铁高炉在在425时，时，1L密闭容器中进行的可逆反应：密闭容器中进行的可逆反应：H2+I2 2HI达到平衡，分别说明下列示意图所表示的涵义，达到平衡，分别说明下列示意图所表示的涵义，由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征：由图中的事实可以说明化学平衡具有哪些特征：在温度恒定，容积固定的密闭容器中进行某一可逆反在温度恒定，容积固定的密闭容器中进行某一可逆反在温度恒定，容积固定的密闭容器中进行某一可逆反在温度恒定，容积固定的密闭容器中进行某一可逆反应，如果起始投料量相当，则达到的平衡状态相同。应，如果起始投料量相当，则达到的平衡状态相同。应，如果起始投料量相当，则达到的平衡状态相同。应，如果起始投料量相当，则达到的平衡状态相同。在425时，1L密闭容器中进行的可逆反应：H2+I2 在一定条件下，在一定条件下，2mol SO2和和1mol O2通入一通入一密闭容器中，发生如下反应：密闭容器中，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3（g）当此反应进行到一定程度，反应混合物就处于当此反应进行到一定程度，反应混合物就处于化学平衡状态。现在维持该容器体积、温度不化学平衡状态。现在维持该容器体积、温度不变，改变初始投料量。下列三种投料情况中，变，改变初始投料量。下列三种投料情况中，哪些在达到平衡时反应混合物各组分浓度仍跟哪些在达到平衡时反应混合物各组分浓度仍跟上述平衡时一样？上述平衡时一样？（1）SO2 0 mol，O2 0mol，SO3 2mol（2）SO2 4 mol，O2 2mol，SO3 0mol（3）SO2 0.5 mol，O2 0.25mol，SO3 1.5mol 在一定条件下，2mol SO2和1mol O2通入一2S总结：总结：特征特征变变 条件改变平衡破坏条件改变平衡破坏等等 V正正=V逆逆0动动 动态平衡动态平衡定定 各组分浓度保持不变各组分浓度保持不变逆逆可逆反应可逆反应总结：特征变 条件改变平衡破坏等 V正=V逆