文档介绍：可逆反应与化学平衡
主讲人:郑胤飞
可逆反应
一些化学反应的可逆性:
I22 +♦ H2HI
I22 + Hƒ 2HI
2HI ♦+IH22
N2+♦32H23NH
N2+ 32H23ƒ NH
23NH3♦+NH22
S +♦ H22 HS
S + H22ƒ HS
H22S♦+ SH
CO2+ H2O ƒ H23CO
可逆符号:“ƒ ”
SO2+ H2O ƒ H23SO
可逆反应
可逆反应就是在同一条件下,既能向正反应方向进行
又能同时向逆反应方向进行的反应。
CO2+ H2O ƒ H23CO
正反应的“产物”
逆反应的“反应物”
可逆反应
生石膏(CaSO4·2H2O)被加热后失去大部分结晶水变成
熟石膏(2CaSO4·H2O):
Δ
2(CaSO4ggH2O)¾¾♦ 2CaSO4H22O+3HO 反应条件为加热
给受伤骨折者上石膏则是将熟石膏跟水混合成糊状物后
凝固,熟石膏又变为生石膏:
2CaSO4ggH2O+3H2O♦ 2(CaSO42HO) 反应条件为常温
因为两个反应需要的条件不一样,正逆反应不会同时进行。所
以不算一对可逆反应
可逆反应
理论上说,绝大部分化学反应都是有可逆性的,只是有些反应
表现得不明显。
比如: Al、Mg 与 O2 的化合,
F2、Cl2、O2 与 H2 的化合,
Na2O、SO3 与 H2O 的化合
就因此而被看作不可逆。
而明显的可逆反应的热值往往是不太大的,如合成1 mol HI、
NH3 或 H2S 的反应热分别是-、+、+。
你能写出上面的反应方程式吗
可逆反应
既然可逆反应不能单向进行到底,那么在密闭的可逆反应
体系中,应该可以同时检测到所有反应物与产物的共存。
典型的可逆反应,工业制备氨气:
o 7
N+3H500C , 3↔10 Kpa 2NH
223‡ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆCat ˆˆ†ˆˆ
反应器中 N2、H2 的浓度逐渐下降,NH3 的浓度逐渐提高。
最终 NH3 的物质的量分数将达到不再增大,而 N2、
H2 的物质的量分数将维持在和不再减小。
可逆反应
V正
反应物ˆˆˆ†生成物
‡ˆV逆ˆˆ
如果说可逆反应是反应物与产物之间的“对峙”,那么双方的“力
量”就表现为各自的“推进速率”,即:
正反应速率和逆反应速率。
而反应速率除物质本性外还取决于物质的浓度和活性。
可逆号左方的物质浓度越高,正反应的速率越高,反之亦然。
化学平衡
化学平衡:
在可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率对等
时,可逆号双方物质的浓度不再变化,反应混合物中
各组分的物质的量分数保持一定数值,这时就达到
“化学平衡状态”。
如:
在某容器中有 1mol N2 和 3mol H2 化合,同时有 2mol NH3
分解,该可逆反应就达到了平衡。
表面上就和不发生反应一样。
化学平衡
化学平衡的概念详解:
1、正反应速率与逆反应速率相等
2、可逆号双方物质浓度不再变化
3、反应混合物中各组分的物质的量保持一定数值
4、化学平衡是一种动态平衡( VV正=¹逆 0)
正逆反应速率相等导致反应物
和产物浓度不再变化,不表示
反应停止进行。
化学平衡
实验三
将一块不规则的硫酸铜晶体悬挂在饱和硫酸铜溶液中,几天
后观察现象。
目的:体验溶解与结晶过程的动态平衡。
结果:几天后晶体的质量未变,形状变了。
原理:因为溶液已饱和,所以固体不会因为溶解而导致质
量减少虽然晶体总质量未变,但溶解与结晶的过程
一直在进行,在晶体的某处溶解又同时在另外一处
析出,导致形状改变。