9.27化学平衡9.27化学平衡.ppt

共 153 页 可逆反应与化学平衡 1.可逆反应及其特征 (1)溶液达到饱和之后,溶液中固体溶质溶解和溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行,而这两种过程速率相等,我们把这类过程称做可逆过程,表述这类过程可采用号,把从左向右的过程称做正反应,把从右向左的过程称做逆反应? (2)可逆反应指反应物和产物必须同时存在于同一反应体系中,而且在相同条件下,正?逆反应都能够自动进行? 2.化学平衡状态的含义 (1)构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有产物均处于同一反应体系中,反应条件保持不变? (2)达到化学平衡状态时,体系中所有反应物和生成物的含量保持不变?但反应并没停止,而且正?逆反应速率相等,这说明化学平衡是动态平衡? (3)化学平衡研究的对象是可逆反应,对于弱电解质的电离?气体的溶解和逸出?固体的溶解和结晶及盐类的水解等存在可逆过程的问题都可用平衡的观点去分析? 3.化学平衡状态的标志 以mA(g)+nB(g) xC(g)+yD(g)(m+n≠x+y)为例? (1)实质:v正=v逆,如v(B)耗=v(B)生;v(C)耗∶v(C)生=1∶1; (2)某物质的质量?浓度?物质的量?质量分数等不变; (3)反应体系的总物质的量或压强恒定; (4)若A为有色气体,气体的颜色不变; (5)单位时间内A物质化学键的断裂量等于形成量; (6)转化率不变,如α(A)不变; (7)体系的平均相对分子质量不变? 4.化学平衡常数 (1)在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度化学计量数次幂的乘积与其反应物浓度化学计量数次幂的乘积的比值是一个常数,即平衡常数,用符号24K表示? (2)对一般的可逆反应,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), 当在一定温度下达平衡状态时,可以得出:K=cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B),K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,反应物的转化率越大,K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,即在一定温度下,平衡常数保持不变? 5.化学平衡的计算 化学平衡的计算模式可采取列三行的方式,依题意,列出化学方程式,举例如下: mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) n(起始)/mol a b 0 0 n(转化)/mol mx nx px qx n(平衡)/mol a-mx b-nx px qx 1.(2009·杭州模拟)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH0, 下列叙述正确的是( ) A.平衡常数K值越大,X的转化率越大 B.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z) C.达到平衡后,降低温度,正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数 D.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动 答案:A 解析:由平衡常数概念可知K值越大,X的转化率越大,A项正确?达平衡时2v正(X)=v逆(Z),故B项错?达平衡后降低温度,正逆反应速率均减小,又因平衡向正反应方向移动,所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数,C项错?增大压强平衡不移动,升高温度平衡逆向移动,D项错? 2.在某温度时将2 mol A和1 mol B两种气体通入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g) xC(g), 2 min时反应达平衡状态,经测定B的物质的量为0.4 mol,C的反应速率为0.45 mol/(L·min)?下列各项能表明该反应达到平衡的是( ) A.vA(正)∶vB(逆)=2∶1 B.混合气体密度不再变化 C.混合气体压强不再变化 D.A的转化率不再变化 解析:由题意知,平衡时n(C)=0.45 mol/(L·min)×2 L×2 min=1.8 mol 根据 2A(g)+B(g) xC(g)知 开始 2 mol 1 mol 0 mol 平衡 0.4 mol 1.8 mol 变化 0.6 mol 1.8 mol 由变化量与化学计量数成正比可知x=3? A中说明反应2 mol A同时生成1 mol B,达平衡状态;B中密度始终不变;C中压强始终不变(Δv=0);D可作为判据? 3.下列叙述中,不正确的是( ) A.某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B.催化剂不能改变平衡常数的大小 C.平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动达到新的平衡 D.化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化 答案:D 解析:化学平衡常数只受温度