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新课标人教版选修四. 化学反应原理. 第二章化学反应速率和化学平衡. 第三节化学平衡 (第一课时). 配制糖水:为什么当加糖到一定程度,会发现有糖不溶解了 ?. 形成了饱和溶液!. 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?. 没有! 以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。. 固体溶质 溶液中的溶质. 即:溶解速率 = 结晶速率 达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡. 溶解、结晶过程可以表示如下:. 固体溶质 溶液中的溶质.
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新课标人教版选修四 化学反应原理 第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 (第一课时)
配制糖水:为什么当加糖到一定程度,会发现有糖不溶解了 ? 形成了饱和溶液! 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗? 没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。
固体溶质 溶液中的溶质 即:溶解速率 = 结晶速率 达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡 溶解、结晶过程可以表示如下:
固体溶质 溶液中的溶质 一.溶解平衡的建立 开始时:ν(溶解)>ν(结晶) 平衡时:ν(溶解)=ν(结晶) 结论:溶解平衡是一种动态平衡
二、什么是可逆反应? 在同一条件下,既能向正反应方向进 行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫 做可逆反应. 注意:可逆反应总是不能进行到底, 得到的总是反应物与生成物的混合物
三、化学平衡状态定义: 化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 前提条件:可逆反应 强调三点 实质:正反应速率=逆反应速率 标志:反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态
在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO+H2O CO2+H2 开始时c(CO) 、c(H2O)最大,c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大 c(CO) 、c(H2O)逐渐减小 c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小不再变化
速率 时间 且正反应速率=逆反应速率 这时,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量, 正反应速率 相等 逆反应速率 反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡。
以xA(g)+yB(g) zC(g)为例,分析 化学反应达到平衡状态的标志: ①速率:v正=v逆 (即任何一种物质的生成速率等于 其消耗速率) ②各成分的含量保持不变 直 接
③混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的延长而改变(x+y≠z)③混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的延长而改变(x+y≠z) ④各物质的物质的量,物质的量浓度不随时间的延长而改变 间接
判断可逆反应达到平衡状态? 重要题型: 【例1】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 ( ) A.C的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2 AC
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是( ) • 反应容器内压强不随时间变化 • B.P和S的生成速率相等 • C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 • D. 反应容器内总物质的量不随时间而 变化 B
【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是( ) AC A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂 C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
注意(1)对于反应前后的气体物质的 分子总数不相等的可逆反应 (如2SO2+O2 2SO3)来说,可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。
(2)对于反应前后气体物质的分子数 相等的可逆反应: (如H2+I2(g) 2HI),不能用此标志 判断平衡是否到达,因为在此反应过 程中,气体的总压、总体积、总物质 的量都不随时间的改变而改变。
(3)对于不同类型的可逆反应,某 一物理量不变是否可作为平衡已到达 的标志,取决于该物理量在平衡到达 前(反应过程中)是否发生变化。若 是则可;否则,不行。
四、化学平衡状态的特征 (1)逆:可逆反应 (2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行) (3)等:正反应速率=逆反应速率 (4)定:反应混合物中各组分的浓度保持 不变,各组分的含量一定。 (5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新 的条件下建立新的平衡。
五、化学平衡的建立与途径无关 无论可逆反应从反应物方向开始,还是从生成物方向开始,或是从正逆反应同时开始,只要外界条件不变,达到平衡状态时就是一样的,所以可以说化学平衡的建立与化学反应途径无关。