高中化学：第二章第三节第1课时化学平衡状态.pdf

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1、1 第三节第三节化学平衡化学平衡 第第 1 课时课时化学平衡状态化学平衡状态 目标要求1.知道什么是可逆反应。2.知道化学平衡状态的概念和特征。3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。一、可逆反应 1概念 在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N23H22NH3。2特点(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。二、化学平衡状态 1含义 在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中

2、所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。2特征 逆：可逆反应等：v正v逆定：物质恒定 动：动态平衡，反应没停止变：条件变，平衡移动 三、化学平衡状态的判断 1看 v(正)与 v(逆)是否相等。2看体系中的各物质是否保持恒定。知识点一可逆反应 1在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为 0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，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 0.3 molL1 BX2为 0.2 molL1 CY2为 0.4 molL1 Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL

3、1 答案A 解析可逆反应中，反应体系中各物质一定共存，如果 B、C 选项中的数据存在，则 Z的浓度为 0，这是不可能的，A 选项符合题意；又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论 X2、Y2、Z 怎么变化，总物质的量不会改变，总浓度也不会改变，即：c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1。知识点二根据 v正v逆判断平衡状态 高温、高压催化剂2 2在一定温度下，反应 A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A单位时间内生成 n mol 的 A2，同时生成 n mol 的 AB B容器内的总压强不随时间的变化而变化 C单位时间内生成 2n mol 的 AB，同时生成 n

4、mol 的 B2 D单位时间内生成 n mol 的 A2，同时生成 n mol 的 B2 答案C 3能够说明一个可逆反应 H2(g)I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是()A1 mol HH 键断裂的同时有 1 mol HI 键形成 B1 mol HH 键断裂的同时有 2 mol HI 键形成 C1 mol II 键断裂的同时有 2 mol HI 键形成 D1 mol HH 键断裂的同时有 1 mol II 键形成 答案D 解析断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题

5、便可解决。知识点三根据物质不再增减判断化学平衡状态 4可逆反应 2HI(g)H2(g)I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()A容器内压强不随时间变化而变化 B混合气体总分子数不随时间变化而变化 C混合气体的颜色不再改变 Dc(H2)与 c(I2)保持相等 答案C 解析该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。5在一定条件下，反应：2NOO2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标 志的描述中，错误的是()A混合气体的总分子数不再变化 B混合气体的颜色不再变化 C容器的总压强

6、不再变化 D混合气体的总质量不再变化 答案D 解析该反应为物质的量改变的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何情况下都不发生变化。练基础落实 1 在一定条件下，使 NO 和 O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 答案B 解析平衡建立时，反应速率不为 0。2在密闭容器中，充入 SO2和18O 原子组成的

7、氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O 存在于()3 A只存在于氧气中 B只存在于 SO3中 C只存在于 SO2和 SO3中 DSO2、SO3、O2中都存在 答案D 解析该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在；化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O 存在于 SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O 又可以转化到 SO2中。33 mol H2和 1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N23H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()A2 mol NH3 B0.5 mol NH3 C0.9 mol N2 DH2和 NH3物质的量相等 答案A 解析可逆反应不可

8、能进行到底。当生成 2 mol NH3时，N2和 H2的物质的量均为 0，这种情况不可能出现。4可逆反应 aA(g)bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()Aav正(A)bv正(B)Bbv正(A)av逆(B)Cav正(C)cv正(A)Dav正(A)bv逆(B)答案B 解析化学平衡建立时，v正v逆，对于不同物质而言，要符合物质的反应速率之比等于化学计量数之比的要求。同时必须要使反应方向不同，A、C 选项方向都是正反应；B 选项方向相反且符合 v正(A)v逆(B)ab，符合题意，D 选项错误。5 在一定温度下的定容密闭

9、容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应 A(s)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态的是()A混合气体的密度 B混合气体的总物质的量 C混合气体的压强 D混合气体的总体积 答案A 解析反应体系中 A 是固体，随反应的进行，气体的总质量增加，因为 mV，当体积不变时，密度逐渐变大，但达到平衡后，m 不再变化，也就不再变化，A 选项符合题意。其它选项均不符合。如将 A 的状态改为气态，则选项变为 B、C。练方法技巧 认识平衡等效性的基本分析方法 6在一个体积恒定的密闭容器中，加入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，一定条件下达到平衡

10、时，C 的浓度为 W molL1，若容器体积和温度保持不 变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 W molL1的是()A4 mol A2 mol B B3 mol C1 mol D C2 mol A1 mol B3 mol C1 mol D D1 mol A0.5 mol B3 mol C1 mol D 答案B 解析2 mol A 和 1 mol B 如果完全反应，则一定能转化成 3 mol C 和 1 mol D，或者说 3 mol C 和 1 mol D 与 2 mol A 和 1 mol B 对于建立该平衡来说是等同的，量多、量少均不符合此条件。7689 K 时，在

11、 1 L 密闭容器中进行的反应：H2(g)I2(g)2HI(g)达到平衡，图甲表示当起始物为 1 molL1 H2和 1 molL1 I2时，容器内各物质的浓度 c 的变化与时间 t 的关系示意图。4 (1)请在图乙中画出当起始物为 2 molL1 HI 时，容器中各物质的浓度变化与时间的关系示意图。(2)由图中的事实说明化学平衡具有的特征是 _ _。答案(1)如下图所示。(2)动态平衡；v(正)v(逆)0；平衡时各组分浓度保持不变；一定条件下平衡的建立与途径无关 练综合拓展 8在 200时，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：I

12、2(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_大，而_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(或各组分的分压)都将_。答案(1)aV molL1bV molL10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变 9有 A、B、C 三种气体，若起始时取 1 mol A 与 2 mol B 发生反应：A2B2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于 v(A)、v(B)、v(C)之比，则达到平衡时 A 的物质的量是_。答案0.5 mol 解析根据反应的化学方程式知，v(A)v(B)v(C)122，则c(A)c(B)c(C)122，此时可判断c(B)c(C)，因为此反应中 B 的消耗量等于 C 的生成量，又等于 B的剩余量，则 B 消耗了原来的一半，即 1 mol，同时 A 消耗了 0.5 mol。