1、化学反应速率和化学平衡第二讲化学平衡北京四中：叶长军一、可逆反应1概念：在 条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应称为可逆反应。2特点： (1) 在相同条件下进行的两个反应；(2) 反应有一定的限度，不能进行完全；(3) 只能得到反应物和生成物的混合物。二、化学平衡状态1化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。2化学平衡状态的特征：（1）“逆”：可逆反应。（2）“等”：正逆。对于同种物质：该物质的生成速率消耗速率；对于不同物质：某反应物的消耗(或生成)速率：某生成物的消耗(或生成)速率化学计量数之比。（3）“定”：平
2、衡混合物中各组分含量（百分含量、物质的量、质量、浓度、反应物转化率等）不随时间变化。（4）“动”：正逆反应都在进行，正逆0，体系处于动态平衡。（5）“变”：反应条件改变，正逆反应速率可能不再相等，平衡会发生移动，直至建立新的平衡。（6）“同”：化学平衡的建立与反应途径无关（等效平衡）。对于同一个可逆平衡，只要条件相同（温度、浓度、压强），不论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或从正、逆两个方向同时开始，均能达到同一平衡状态。例如：相同条件下，对于可逆反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)，投料2 mol SO2和1 mol O2或投料2 mol SO3，最终达到同一平衡状态。3
3、判断化学平衡状态的标志：（1）等速标志正逆(同一种物质)；某反应物的消耗(或生成)速率：某生成物的消耗(或生成)速率化学计量数之比；（2）断键、成键角度（3）恒浓标志体系中各组成的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。（4）特殊标志：压强、气体平均摩尔质量、气体密度、体系中气体的颜色等。练一练1下列方法中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂；百分组成HI%=I2%；反应速率(H2)=(I2)=0.5(HI)；平衡浓度c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1；温
4、度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；温度和体积一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化；温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；温度和压强一定时，混合气体密度不再变化。2在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s) + 3B(g)2C(g) + D(g)已达平衡状态的是A混合气体的压强 B混合气体的密度CB的物质的量浓度 D气体的总物质的量3对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是A达到化学平衡时，4正(O2)= 5逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO同时消耗x
5、mol NH3 ，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D化学反应速率的关系是2正(NH3)= 3正(H2O) 三、化学平衡常数1表达式：对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，在一定温度下达到平衡，其平衡常数的表达式：。2注意：纯固体或纯液体的浓度为一定值，不列入平衡常数的表达式中。任何一个平衡常数表达式必须和具体的化学反应方程式相匹配。对于同一化学反应，由于方程式书写形式不同，其平衡常数表达式也会相应改变。不同书写形式的平衡常数，虽然数值不同，但实际含义相同。3K值的意义：表示可逆反应的限度，K值越大，说明平衡体系中生
6、成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。一般认为K105时，该反应进行得基本完全。4影响因素影响K值的外界因素只有温度，与反应物或生成物的浓度变化无关。吸热反应：温度升高，K增大；放热反应：温度升高，K减小。 例4“碘钟”实验中，3I + S2O82 = I3 + 2SO42的反应速率可以用I3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小， 反应速率越大。某探究性学习小组在20进行实验，得到 的数据如下表：实验编号 c(I)/molL1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O82)/molL1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t /s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列问题： （1）该实验的目的是 。 （2）显色时间t1= 。 （3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40下 进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为 （填字母）。 A. 22.0 s B. 22.0 44.0 s C. 44.0 s D. 数据不足，无法判断 （4）通过分析比较上表数据，得到的结论是 。