(共18张PPT)
化学平衡状态的判定
在一定条件下,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定,这时的状态也就是在给定条件下,反应达到了“限度”。对于可逆反应体系来说,我们称之为“化学平衡状态”。
化学平衡状态
微观本质
宏观特征
若v正>v逆,则m(N2)或c(
N2
)逐渐
;
若v正N2
)逐渐
;
若v正=v逆,则m(N2)或c(
N2
) 。
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
恒温恒容
减小
增大
化学平衡状态
的判定依据
v正=v逆
某物质的质量或浓度不变
保持不变
固体或纯液体的浓度是个定值,不能作为判定依据
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
V逆(H2)=
3V逆(N2)
恒成立
若证明该反应已达到化学平衡,则要求V正(N2)=
V逆(N2)
将
式代入,即V正(N2)=1/3
V逆(H2)
×
小贴士:一正一逆,符合化学计量数之比。
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
②
×
√
×
×
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
②
×
√
×
×
当v正>v逆时,m(NH3)增大,m气总不变,所以NH3的质量分数变大。
达到平衡时,
NH3的质量分数不再改变。
NH3的质量分数=
m(NH3)
m气总
×100%
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
②
⑤
×
√
×
×
√
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
②
⑤
⑥
×
当v正>v逆时,n(NH3)增大,n气总减小,所以NH3的体积分数变大。
达到平衡时,
NH3的体积分数不再改变。
NH3的体积分数=
NH3的物质的量分数=
n(NH3)
n气总
×100%
√
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
②
⑤
⑥
×
√
×
×
√
√
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
⑦混合气体的颜色不再改变的状态
⑧容器内的温度不再改变的状态
⑨容器内的压强不再改变的状态
⑩混合气体的密度不再改变的状态
?混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
②
⑤
⑥
×
×
√
由PV=nRT可知,
在恒温恒容的条件下,
P与n成正比。
当v正>v逆时,n气总减小,
所以P也变小。
达到平衡时,
P不再改变。
⑨
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
⑦混合气体的颜色不再改变的状态
⑧容器内的温度不再改变的状态
⑨容器内的压强不再改变的状态
⑩混合气体的密度不再改变的状态
?混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
×
×
√
气体的总质量和体积始终保持不变,所以气体的密度也始终保持不变,不能说明反应已经平衡。
ρ气=
m气
V
②
⑤
⑥
⑨
×
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
⑦混合气体的颜色不再改变的状态
⑧容器内的温度不再改变的状态
⑨容器内的压强不再改变的状态
⑩混合气体的密度不再改变的状态
?混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
×
×
√
当v正>v逆时,m气总不变,n气总减小,所以 变大。
达到平衡时,不再改变。
M气=
m气总
n气总
M气
②
⑤
⑥
⑨
×
√
?
【牛刀小试】
在恒温恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
⑦混合气体的颜色不再改变的状态
⑧容器内的温度不再改变的状态
⑨容器内的压强不再改变的状态
⑩混合气体的密度不再改变的状态
?混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
②
⑤
⑥
×
×
×
√
√
⑨
?
【沙场练兵】
在恒温恒压密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
V正(N2)=
3V逆(H2)
②单位时间内生成3mol
H2的同时生成
2mol
NH3
③单位时间内断开
nmol
H—H键的同时形成
2nmol
N—H键
④N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2的状态
⑤NH3的质量分数不再改变的状态
⑥NH3的体积分数不再改变的状态
【沙场练兵】
在恒温恒压密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
,下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
⑦混合气体的颜色不再改变的状态
⑧容器内的温度不再改变的状态
⑨容器内的压强不再改变的状态
⑩混合气体的密度不再改变的状态
?混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
答案:②
⑤
⑥
⑩
?
【沙场练兵】
在恒温恒容密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)
2HI(g),
下列能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
。
①
2V正(I2)=
V逆(HI)
②单位时间内断开
nmol
H—H键的同时断开
2nmolH—I键
③混合气体的颜色不再改变的状态
④容器内的压强不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
答案:
①
②
③
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