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課程內(nèi)容

《化學(xué)平衡》
一、什么是可逆反應(yīng)？
在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。
注意：可逆反應(yīng)總是不能進行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物。
二、什么是飽和溶液？
在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。
飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？
即：溶解速率=結(jié)晶速率
達到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動態(tài)平衡。
那么，可逆反應(yīng)的情況有怎樣呢？
三、化學(xué)平衡的建立過程
在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH₂O(g)，CO+H₂O=CO₂+H₂，開始時c(CO)、c(H₂O)最大，c(CO₂)、c(H₂)=0
    c(CO)、c(H₂O)逐漸減小↓
    c(CO₂)、c(H₂)逐漸增大↑
隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大。
進行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化。
且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
反應(yīng)仍在進行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念——化學(xué)平衡狀態(tài)。
三、化學(xué)平衡狀態(tài)定義：
化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
強調(diào)三點：
  前提條件：可逆反應(yīng)
  實質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
  標志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)
四、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
（1）逆：可逆反應(yīng)
（2）動：動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進行）
（3）等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
（4）定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。
（5）變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。
化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志：
V正=V逆和反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變是判斷平衡的兩大主要標志。
（1）直接標志
  ①速率：V_正=V_逆
    （即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率）
  ②各成分的含量保持不變（濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)、分子數(shù)之比）
以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例，達到平衡的標志為：
A的消耗速率與A的生成速率相等
A的消耗速率與C的消耗速率之比等于m:p
B的生成速率與C的生成速率之比等于n:p
A的生成速率與B的消耗速率之比等于m:n
異邊同向，同邊異向，比例計量。
例1、一定條件下，反應(yīng)A₂(g)+B₂(g)2AB(g)達到平衡的標志是
  A、單位時間內(nèi)生成n mol A₂同時生成n mol AB
  B、單位時間內(nèi)生成2n mol AB同時生成n mol B₂
  C、單位時間內(nèi)生成n mol A₂同時生成n mol B₂
  D、單位時間內(nèi)生成n mol A₂同時消耗n mol B₂
例2、一定條件下，反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃達到平衡的標志是
  A、一個NN鍵斷裂的同時，有三個H-H鍵形成
  B、一個NN鍵斷裂的同時，有三個H-H鍵斷裂
  C、一個NN鍵斷裂的同時，有六個N-H鍵斷裂
  D、一個NN鍵斷裂的同時，有六個N-H鍵形成
在判斷化學(xué)平衡時，要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系，同時要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。
（2）間接標志
以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例
①混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而改變（適用于m+n≠p的反應(yīng)）。
②混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度不隨時間改變而改變（適用于m+n≠p的反應(yīng)）。
③各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變。
對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，（如H₂+I₂(g)2HI），不能用此標志判斷平衡是否到達，因為在此反應(yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。
（3）特殊標志
①對于有色物質(zhì)參加反應(yīng)，如果體系顏色不變，反應(yīng)達到平衡
②對于吸熱或放熱反應(yīng)，如果體系溫度不變，反應(yīng)達到平衡
判斷可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)？
【1】下列說法中可以充分說明反應(yīng)：P(氣)+Q(氣)=R(氣)+S(氣)，在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（   ）
  A、反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化
  B、P和S的生成速率相等
  C、反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存
  D、反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化
【2】在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表明A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是（   ）
  A、混合氣體的壓強
  B、混合氣體的密度
  C、B的物質(zhì)的量濃度
  D、氣體的總物質(zhì)的量
【3】在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(s)達到平衡的標志的是（   ）
①C的生成速率與C的分解速率相等
②單位時間內(nèi)生成a molA，同時生成3a molB
③A、B、C的濃度不再變化
④A、B、C的分壓強不再變化
⑤混合氣體的總壓強不再變化
⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
⑦A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2
  A、②⑦        B、②⑤⑦
  C、①③④⑦    D、②⑤⑥⑦