第二章化学平衡状态 第二讲.docx
第四讲 化学平衡状态考点一 可逆反应与化学平衡状态1可逆反应(1)定义：在 下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点：二同：a. 下；b.正.逆反应 。 一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示：在方程式中用“”表示。2化学平衡状态(1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率 ，反应体系中所有参加反应的物质的 保持不变的状态。(2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 1.极端假设法确定各物质浓度范围根据极端假设法判断， ，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。如：假设反应正向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(mol·L1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(mol·L1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(mol·L1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(mol·L1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0,0.2)，Y2(0.2,0.4)，Z(0,0.4)。2、 平衡的判定：（1） 注意两审：一看 ，二看 ，三看 （2） 由“变”到“不变” VA（正方向）VA（逆方向）或nA（消耗）nA（生成）或各组分浓度保持不变或百分含量不变借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xAyBzC，xyz ）【例题讲解】1在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2.Y2.Z的起始浓度分别为0.1mol·L1.0.3mol·L1.0.2mol·L1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3mol·L1BY2为0.25mol·L1CX2为0.2mol·L1DZ为0.4mol·L1 2一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X.Y.Z的起始浓度分别为c1.c2.c3(均不为零)，达到平衡时，X.Y.Z的浓度分别为0.1mol·L1.0.3mol·L1.0.08mol·L1，则下列判断正确的是()Ac1c231B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX.Y的转化率不相等Dc1的取值范围为0mol·L1<c1<0.14mol·L1 3在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)O2(g) (乙)H2(g)I2(g)2HI(g)现有下列状态：反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比速率之比等于系数之比的状态 浓度之比等于系数之比的状态百分含量之比等于系数之比的状态 混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态体系温度不再改变的状态 压强不再改变的状态反应物的浓度不再改变的状态 反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_ _；能表明(乙)达到化学平衡状态的是_ _；4.在两个恒温.恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应： (甲)2X(g)Y(g)Z(s) (乙)A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再发生变化时混合气体的密度反应容器中生成物的百分含量反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比混合气体的压强混合气体的平均相对分子质量混合气体的总物质的量其中能表明(甲)达到化学平衡状态是_；能表明(乙)达到化学平衡状态是_。 5在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A体系的体积不再发生变化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成nmolCO的同时生成nmolH2D1molHH键断裂的同时断裂2molHO键 【巩固练习】 1判断正误，正确的划“”，错误的划“×”(1)2H2O2H2O2为可逆反应()(2)二次电池的充.放电为可逆反应()(3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化()(4)化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。()(5)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度()(6)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变() 2下列各组两个反应互为可逆反应的是()2H2O22H2O与2H2O2H2O2H2SO4(浓)2HBr=2H2OBr2SO2与 Br2SO22H2O=2HBrH2SO42NO2N2O4与N2O42NO2 2SO2O2 2SO3与2SO32SO2O2A B C D3一定条件下反应 2AB(g) A2(g)B2(g)达到平衡状态的标志是()A容器中各组分的物质的量不随时间变化 B容器内三种气体 AB.A2.B2共存C. 2v正(AB) v逆(A2) D单位时间内消耗n mol A2，同时生成2n mol AB4在一定条件下，能说明可逆反应X(g)Y(g) Z(g)W(g)已经达到平衡状态的是()A容器内压强不随时间的变化而变化 BX.Y.Z.W的浓度比保持不变CX的消耗速率与Z的生成速率相等 Dc(X)·c(Y)c(Z)·c(W) 514CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A14CO2 B14CO2.14CO C14CO2.14CO.14C D14CO6已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)2CO(g ) N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的是()A升高温度可使该反应的逆反应速率降低B使用高效催化剂可有效提高正反应速率C反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡7化学反应速率受外界条件的影响，下列操作是为了减慢化学反应速率是()A向H2O2中加入MnO2 B将食物放进冰箱C工业合成氨采用高压技术 D烧煤时将煤块粉碎成煤粉8 在200，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应： I2(g)H2(g) 2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化学反应速率_最大，而_最小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v正_，而v逆_；(3)当反应进行到v正与v逆_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量.物质的量浓度.质量分数.体积分数.反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将_。9可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2.NO.O2表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A BC D全部 10下列说法可以证明H2(g)I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是_(填序号)。单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI一个HH 键断裂的同时有两个HI键断裂百分含量w(HI)w(I2)反应速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211温度和体积一定时，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条件一定，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，混合气体颜色不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 【提高练习】1.已知N2O4(g) 2NO2(g)H>0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。2一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，当m.n.p.q为任意整数时，下列状态：体系的压强不再发生变化；体系的密度不再发生变化；各组分的物质的量浓度不再改变；各组分的质量分数不再改变；反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq；c(A)c(B)c(C)c(D)mnpq；生成p mol C的同时生成q mol D；消耗m mol A的同时生成p mol C；生成m mol A的同时生成q mol D。其中，能说明反应一定达到化学平衡状态的是()AB C D3将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量的NaOH溶液，气体体积减小了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积，计算结果保留一位小数)。 请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_。(填字母)aSO2和SO3浓度相等bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2) 求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(3) 若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？4某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能，设计如下实验。已知：c(H2SO4)4.5 mol·L1，反应均需要搅拌60 min。编号温度/加入某盐H2SO4体积/mLH2O体积/mL铝粉加入量/g铝粉溶解量 /g20不加4002.00500.030780不加4002.00500.1184t1不加20V12.0050t25 mL 001 mol·L1CuSO4溶液20V22.0050(1)实验和的目的是_。(2)实验和是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响，则t1 _，V1 _ mL。(3)实验和是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响，则t2 _，V2 _ mL。研究表明，在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是_。
