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化学反应的方向PPT课件(1)
①SO2的转化率
90%
②平衡时的O2浓度 0.005mol/L
③SO3的体积分数 85.7%
④混合气体的平均相对分子量 76.2
⑤平衡时混合气体的密度 8g/L
例题
1 mol X气体跟a molY气体在体积可变的密闭容
器中发生如下反应:X(g) + a Y(g)
b Z(g),
反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,
A的物质的量是 ( C )
A.0.5mol B.0.8mol C.0.9mol D.1.2mol
化学平衡常数 —— K (P44 问题解决)
结论:生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方 的乘积之比为一常数
一、表达式
实验测得,同一反应(如:aA+bB cC+dD)在某温 度下达到的化学平衡状态,平衡体系中各物质的浓度满 足下面关系:
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
其中c为各组分的平衡浓度,温度一定,K为定值。
化学平衡常数
二、意义
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
K值的大小,表示在一定温度下,反应达到平衡时 该反应进行的程度(反应的限度)。
(1)K值越大,反应程度增大,转化率越高;反之则 转化率越低。
D、0.7molO2
★ 二、化学平衡的建立
在一固定容积的密闭容器里,加1molSO2和
1molO2,发生反应 2SO2+O2
2SO3
思考: 看书P44的图2-18和图2-19
(1)开始阶段有什么特征?
c(SO2) 、c(O2)大,c(SO3) =0, v(正) >0 ,v(逆)=0
(2)瞬间过后有什么特征?
2NH3,在一定温
度下,定容的容器中,达到平衡的标志是
A、容器内的压强不再发生变化
(ABCEG)
B、单位时间内,消耗多少H2,同时生成多少H2 C、氢气、氮气、氨气的量不再发生变化
D、反应停止,H2、N2、NH3的量不再发生变化 E、混合气体的平均分子量不再发生变化
F、容器内混合气体的密度不再发生变化
G 、定压条件下容器内混合气体的密度不再发生变化
练习
可逆反应2NO2 ≒2NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状
态的标志是
( A)
①单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO
③用NO2 、NO 、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的 比为2∶2∶1的状态
下列说法正确的是( B C )
A. B 的转化率是20%
B. x= 4 C. A 的平衡浓度是 1.4mol·L-1 D. 平衡时气体压强是原来的 0.94倍
例 题 差量法
1体积SO2和3体积空气混合后在450℃以上通过 V2O5催化剂发生反应。若同温同压下测得反应前 后混合气体的密度比为0.9:1,则SO2的转化率为
练习
在一定温度下,可逆反应
A(g)+3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志是( A D )
A. C的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB C. 单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等 D. 单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC
练习
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
c(SO2) 、c(O2)逐渐变小,c(SO3) 逐渐增大, v(正)减小, v(逆)增大, v(正)> v(逆)
(3)一定时间段后有什么特征?
c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 均浓度不再变化,v(正)= v(逆) ≠0
三、化学平衡状态的定义 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。
V1 n1 V2 n2 1 M1 2 M2
b、如果保持V、T不变: 则气体的压强比等于气体物质的量之比,即 P1 n1
P2 n2
例题——常规计算
在一定温度下,容积为20L的容器中充入2molSO2和
1molO2发生反应: 2SO2 +O2
2SO3 ,达到平衡时,
容器内气体压强为开始时的70%。试求:
A. 90%
B. 80%
B
C. 45%
D. 10%
例题——极端假设法
在一定条件下,可逆反应
A2(g) + B2(g)
2C(g) 达平衡时,各物质的平衡浓
度分别为c(A2) =0.5mol/L,c(B2) = 0.1mol/L,c(C) =
1.6mol/L 。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的起始浓
(A)0.8~2mol/L (B) 0~2mol/L
(C) 0~0.8mol/L (D) 无法确定
B
练习
在密闭容器中进行如下反应:
X2(气)+Y2(气)
2Z2(气),已知X2、Y2、Z2的起始浓度
0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后,
各物质的浓度可能为
A、Z2为0.3 mol/L C、X2为0.2mol/L
★五、化学平衡状态的标志 (等、定)
(1)υ正 = υ逆 (本质特征)
① 同一种物质:该物质的生成速率等于它 的消耗速率。
② 不同的物质:速率之比等于方程式中各 物质的计量数之比,但必须是不同方向的速 率。
(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变 (外部表现):
① 各组成成分的质量、物质的量、物质的 量浓度均保持不变。
状态的是( A )
(A) P、Q、R、S的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1 (C)反应容器内P、Q、R、S共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化
练习
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(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是
(其中只有B气体有颜色) ( BCD )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
体的平均分子量 D.气体的颜色
A(g)+3B(g)
2C(g)+D(g)? ACD
练习
在一定温度下,可逆反应A2(气)+B2(气)≒2AB(气)达 到平衡的标志是
A、A2、B2、AB的浓度不再变化 B、容器中的压强不再随时间变化
B、Y2为0.35mol/L
AB
D、Z2为0.4mol/L
练习
2H3F3(g)
3H2F2(g) , H2F2(g)
2HF(g)
平衡时,平均分子量为 42 ,则H3F3在平衡体系中
的体积分数为 A( )
A. 大于10% C. 小于10%
B. 等于10% D. 无法确定
例题——连续平衡
将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列
度,则:
(1)a、b应满足的关系 a=b+0.4
(2)a、b的取值范围
0.4mol/L≤a≤1.3mol/L 0mol/L≤b≤0.9mol/L
练习
一定条件下,在2SO2+O2≒2SO3的化学平衡体系中,各 物质的浓度分别是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L,则
氧气在反应起始时的浓度可能是
反应 NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,
则NH3的浓度为( )
D
A. 3.5mol/L
B. 4mol/L
C. 4.5mol/L
D. 5mol/L
练习
一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质 的量A,发生如下反应并建立平衡: A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) + 2D(g) 测得平衡时各物质的量浓度是: [A]=0.3mol/L, [B]=0.2mol/L, [C]= 0.05mol/L.最初向容器里加入
⑵基本关系
①反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
化学平衡的相关计算
②转化率α
转 化 率(
)
转化浓 起始浓
度 度
100%
③气体的平均分子量
M m总 n总
M Vm
化学平衡的相关计算
④ 几点定律
a、如果保持P、T不变: 则气体的体积比等于物质的量之比,即
则气体的密度比等于摩尔质量之比,即
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A①④⑥
B ②③⑤
C①③④
D①②③④⑤⑥
化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三段式”
例: m A + n B
起始: a
b
pC + qD
0
0
转化: mx nx
px qx
平衡:a - mx b - nx px qx
的是
()
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化
②⑤⑧
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、 气体的体积分数均保持不变。