2.3化学平衡状态

2.3第三节:化学平衡

第一课时:化学平衡状态及其特征和标志

考点一:可逆反应

1、 溶解过程的可逆性

当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率________,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量分数都________。我们把这类过程称作________。表述这类过程时,约定采用“

”来代替反

应式中原来用的“====”号,把从左向右的过程称作________;由右向左的反应称作________。

2、 可逆反应

在_____________,既能向__________方向进行,又能向__________方向进行的反应叫做可逆反应。若正、逆反应是在__________发生的,则不属于可逆反应。如:2H 2O 2H 2↑+O2↑,即可逆反应中的___________和___________必须同时存在于同一反应体系中,在相同条件下,正、逆反应都能够自动进行。正逆反应是相对的,不是绝对的,通常把_______________反应称作正反应,___________反应称作逆反应。任何可逆反应,在___________进行的同时,___________也在进行。

3. 不可逆反应:正反应几乎能___________,而逆反应进行的程度___________,这样的反应通常称为不可逆反应。如酸碱的中和反应。

考点二:化学平衡状态

1、 化学平衡状态的建立: 以可逆反应mA(g)+nB

pC(g)为例,若开始只有反应物,没有

生成物,此时A 和B 的_______最大,因而_______最大;而C 起始浓度为零,因而_______为零。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,v(正) 越来越小,v(逆) 越来越大,反应进行到某一时刻,v(正) =v(逆) ,这时就达到了化学平衡,如图1

的速率—时间图象所示。反应物与生成物浓度随时间变化(浓度-时间图象)关系如图2所示。

(1)

2、 化学平衡的定义: (2)

在 的 里,当 相等,反应混合物中各组分的含量 的状态。

化学平衡的前提:

实质:___________________________ 标志:___________________________

3、化学平衡状态的特征:

①逆:_____________________________ ②等:_____________________________ ③动:定:___________________________ ⑤变:___________________________

4、化学平衡状态的标志

某可逆反应是否处于化学平衡状态,它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量

(1)V (正)=V(逆),它是判断化学平衡状态的主要标志。正、逆反应速率相等是针对反应体系中的同一反应物或同一生成物而言。由于该物质的生成速率与消耗速率相等,才使这种物质的浓度保持不变,说明可逆反应己达到化学平衡状态。

(2)反应混合物中各组分的浓度保持不变,是判断化学平衡状态的另一个主要标志。如果反应混合物中某一种物质的量浓度,质量分数,体积分数(对气体而言)等保持一定,都说明可逆反应已达到平衡状态。

化学平衡状态的判定:

【例1】在密闭容器中进行如下反应:X 2(g )+Y2(g ) 2Z (g ),已知X 2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下当反应达到平衡时,各物质的浓

度有可能是 ( )

A .Z 为0.5 mol/L B .Y 2为0.35 mol/L

C .X 2为0.2 mol/L D .Z 为0.4 mol/L

【变式1】可逆反应N 2(g)+3H 2(g) 催化剂 2NH 3(g),在一定条件下于10 L的密闭容器中

发生,若开始时加入2 mol N2、2mol H2、0 mol NH3,反应达到平衡时NH 3的浓度不可能达到的值是 ( )

A .0.1 mol/L B .0.02 mol/L C .0.05 mol/L D .0.15 mol/L

【例2】可以证明可逆反应N 2 + 3H22NH 3已达到平衡状态的是( )①一个N ≡N 断裂的同时,有3个H -H 键断裂 ②一个N ≡N 键断裂的同时,有6个N -H 键断裂③其它条件不变时,混合气体平均式量不再改变 ④保持其它条件不变时,体系压强不再改变⑤NH3%、N 2%、H 2%都不再改变 ⑥恒温恒容时,密度保持不变 ⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/L·min ,逆反应速率v(NH3)=0.4mol/L·min ( )

A. 全部 B. 只有①③④⑤

C.②③④⑤⑦ D. 只有①③⑤⑥⑦

【变式2】可逆反应∶2NO 22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:( ) ①单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO 2 ②单位时间内生成n molO 2 的同时,生成2n mol NO ③用NO 2、NO 、O 2 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 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 ( )

A. ①④⑥

【巩固练习】

1. 在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应 A (s )+2B (g )(g )+D (g )已达平衡的是( )

A 、混合气体的压强 B 、混合气体的密度

C 、A 的物质的量浓度 D 、气体总物质的量

2. 可逆反应N 2 + 3H22NH 3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。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的( )

A. 3v正(N 2)=v 正(H 2) B. v正(N 2)=v 逆(NH 3)

C. 2v正(H 2)=3v 逆(NH 3) D. v正(N 2)=3v 逆(H 2)

3. 在一定温度下,可逆反应:A 2(g )+B 2(g )

A 、容器的总压强不随时间而变化

B 、单位时间内有n molA 2生成的同时有n molB 2生成

C 、单位时间内有n molB 2消耗的同时有n molAB 分解

D 单位时间内生成n molA 2同时就有2n molAB 生成 2AB (g ),达到平衡的标志是( ) C B.②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥

4. 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 、C 的生成速率与C 的分解速率相等 B 、单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B

C 、A 、B 、C 的浓度相等 D 、A 、B 、C 的分子数比为1:3:2

5. 在一定条件下,可逆反应2A B +3C 在下列4种状态中,处于平衡状态的是( )

A 、 正反应速率 v A =2mol/(L·min )逆反应速率v B =2 mol/(L·min )

B 、正反应速率 v A =2mol/(L·min )逆反应速率v C =2 mol/(L·min )

C 、正反应速率 v A =1mol/(L·min )逆反应速度率v B =1.5 mol/(L·min )

D 、 正反应速率 v A =1mol/(L·min )逆反应速率v C =1.5mol/(L·min )

6. 在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是( )

A 、A(s)+B(g)

C 、A(g)+B(g)

7. 在2NO 2 C(g) B 、A(g)+2B(s) C(g)+D(g) D 、以上都达到平衡 N 2O 4反应中,下列状态一定属于平衡状态的是( ) 3C(g)

A 、N 2O 4和NO 2的分子数比为1:2 B 、N 2O 4和NO 2的浓度相等

C 、平衡体系的质量不再改变 D 、单位时间有1 mol N2O 4变为NO 2的同时,有2 mol NO2变为N 2O 4

8、在密闭容器中通入一定量的HI 气体,使其在一定条件下发生反应:2HI (g)

(g) 下列叙述中一定属于平衡状态的是( )

A. HI 、H 2、I 2的浓度相等 B. 混合气体的颜色不变化时

C. 混合气体的总压不变时 D.v(HI):v(H2) :v(I2)=2:1:1时

9、下列反应在密闭容器中进行,aA (g )+bB (g )

到平衡状态的叙述中正确的是 ( )

A. 平衡时的压强与反应起始的压强之比为m +n/a+b

B. 用物质A 表示的反应速率与物质C 表示的反应速率之比为a/m

C. 物质B 的浓度不随时间而改变

D. 单位时间内x mol B参加反应同时有x mol C生成

10、在一定条件下反应 2SO 2(g )+ O2(g )2SO 3(g ),达到平衡的标志是 。 ①反应混合物中各组分含量不变 ②转化率不变 ③浓度不变 ④恒容、压强不变 ⑤恒压、体积不变 ⑥υ(正)=υ(逆) ⑦条件一定平均相对分子质量不变 ⑧体积一定,密度不变 上述条件符合:H 2(g )+ Br2(g )2HBr (g )反应的有 。

上述条件符合:A (g )+ B(l )2C (g )反应的有 。

mC (g )+nD (g ),表示其已达 H 2(g) +I2

2.3第三节:化学平衡

第一课时:化学平衡状态及其特征和标志

考点一:可逆反应

1、 溶解过程的可逆性

当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率________,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量分数都________。我们把这类过程称作________。表述这类过程时,约定采用“

”来代替反

应式中原来用的“====”号,把从左向右的过程称作________;由右向左的反应称作________。

2、 可逆反应

在_____________,既能向__________方向进行,又能向__________方向进行的反应叫做可逆反应。若正、逆反应是在__________发生的,则不属于可逆反应。如:2H 2O 2H 2↑+O2↑,即可逆反应中的___________和___________必须同时存在于同一反应体系中,在相同条件下,正、逆反应都能够自动进行。正逆反应是相对的,不是绝对的,通常把_______________反应称作正反应,___________反应称作逆反应。任何可逆反应,在___________进行的同时,___________也在进行。

3. 不可逆反应:正反应几乎能___________,而逆反应进行的程度___________,这样的反应通常称为不可逆反应。如酸碱的中和反应。

考点二:化学平衡状态

1、 化学平衡状态的建立: 以可逆反应mA(g)+nB

pC(g)为例,若开始只有反应物,没有

生成物,此时A 和B 的_______最大,因而_______最大;而C 起始浓度为零,因而_______为零。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,v(正) 越来越小,v(逆) 越来越大,反应进行到某一时刻,v(正) =v(逆) ,这时就达到了化学平衡,如图1

的速率—时间图象所示。反应物与生成物浓度随时间变化(浓度-时间图象)关系如图2所示。

(1)

2、 化学平衡的定义: (2)

在 的 里,当 相等,反应混合物中各组分的含量 的状态。

化学平衡的前提:

实质:___________________________ 标志:___________________________

3、化学平衡状态的特征:

①逆:_____________________________ ②等:_____________________________ ③动:定:___________________________ ⑤变:___________________________

4、化学平衡状态的标志

某可逆反应是否处于化学平衡状态,它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量

(1)V (正)=V(逆),它是判断化学平衡状态的主要标志。正、逆反应速率相等是针对反应体系中的同一反应物或同一生成物而言。由于该物质的生成速率与消耗速率相等,才使这种物质的浓度保持不变,说明可逆反应己达到化学平衡状态。

(2)反应混合物中各组分的浓度保持不变,是判断化学平衡状态的另一个主要标志。如果反应混合物中某一种物质的量浓度,质量分数,体积分数(对气体而言)等保持一定,都说明可逆反应已达到平衡状态。

化学平衡状态的判定:

【例1】在密闭容器中进行如下反应:X 2(g )+Y2(g ) 2Z (g ),已知X 2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下当反应达到平衡时,各物质的浓

度有可能是 ( )

A .Z 为0.5 mol/L B .Y 2为0.35 mol/L

C .X 2为0.2 mol/L D .Z 为0.4 mol/L

【变式1】可逆反应N 2(g)+3H 2(g) 催化剂 2NH 3(g),在一定条件下于10 L的密闭容器中

发生,若开始时加入2 mol N2、2mol H2、0 mol NH3,反应达到平衡时NH 3的浓度不可能达到的值是 ( )

A .0.1 mol/L B .0.02 mol/L C .0.05 mol/L D .0.15 mol/L

【例2】可以证明可逆反应N 2 + 3H22NH 3已达到平衡状态的是( )①一个N ≡N 断裂的同时,有3个H -H 键断裂 ②一个N ≡N 键断裂的同时,有6个N -H 键断裂③其它条件不变时,混合气体平均式量不再改变 ④保持其它条件不变时,体系压强不再改变⑤NH3%、N 2%、H 2%都不再改变 ⑥恒温恒容时,密度保持不变 ⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/L·min ,逆反应速率v(NH3)=0.4mol/L·min ( )

A. 全部 B. 只有①③④⑤

C.②③④⑤⑦ D. 只有①③⑤⑥⑦

【变式2】可逆反应∶2NO 22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:( ) ①单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO 2 ②单位时间内生成n molO 2 的同时,生成2n mol NO ③用NO 2、NO 、O 2 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 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 ( )

A. ①④⑥

【巩固练习】

1. 在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应 A (s )+2B (g )(g )+D (g )已达平衡的是( )

A 、混合气体的压强 B 、混合气体的密度

C 、A 的物质的量浓度 D 、气体总物质的量

2. 可逆反应N 2 + 3H22NH 3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。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的( )

A. 3v正(N 2)=v 正(H 2) B. v正(N 2)=v 逆(NH 3)

C. 2v正(H 2)=3v 逆(NH 3) D. v正(N 2)=3v 逆(H 2)

3. 在一定温度下,可逆反应:A 2(g )+B 2(g )

A 、容器的总压强不随时间而变化

B 、单位时间内有n molA 2生成的同时有n molB 2生成

C 、单位时间内有n molB 2消耗的同时有n molAB 分解

D 单位时间内生成n molA 2同时就有2n molAB 生成 2AB (g ),达到平衡的标志是( ) C B.②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥

4. 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 、C 的生成速率与C 的分解速率相等 B 、单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B

C 、A 、B 、C 的浓度相等 D 、A 、B 、C 的分子数比为1:3:2

5. 在一定条件下,可逆反应2A B +3C 在下列4种状态中,处于平衡状态的是( )

A 、 正反应速率 v A =2mol/(L·min )逆反应速率v B =2 mol/(L·min )

B 、正反应速率 v A =2mol/(L·min )逆反应速率v C =2 mol/(L·min )

C 、正反应速率 v A =1mol/(L·min )逆反应速度率v B =1.5 mol/(L·min )

D 、 正反应速率 v A =1mol/(L·min )逆反应速率v C =1.5mol/(L·min )

6. 在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是( )

A 、A(s)+B(g)

C 、A(g)+B(g)

7. 在2NO 2 C(g) B 、A(g)+2B(s) C(g)+D(g) D 、以上都达到平衡 N 2O 4反应中,下列状态一定属于平衡状态的是( ) 3C(g)

A 、N 2O 4和NO 2的分子数比为1:2 B 、N 2O 4和NO 2的浓度相等

C 、平衡体系的质量不再改变 D 、单位时间有1 mol N2O 4变为NO 2的同时,有2 mol NO2变为N 2O 4

8、在密闭容器中通入一定量的HI 气体,使其在一定条件下发生反应:2HI (g)

(g) 下列叙述中一定属于平衡状态的是( )

A. HI 、H 2、I 2的浓度相等 B. 混合气体的颜色不变化时

C. 混合气体的总压不变时 D.v(HI):v(H2) :v(I2)=2:1:1时

9、下列反应在密闭容器中进行,aA (g )+bB (g )

到平衡状态的叙述中正确的是 ( )

A. 平衡时的压强与反应起始的压强之比为m +n/a+b

B. 用物质A 表示的反应速率与物质C 表示的反应速率之比为a/m

C. 物质B 的浓度不随时间而改变

D. 单位时间内x mol B参加反应同时有x mol C生成

10、在一定条件下反应 2SO 2(g )+ O2(g )2SO 3(g ),达到平衡的标志是 。 ①反应混合物中各组分含量不变 ②转化率不变 ③浓度不变 ④恒容、压强不变 ⑤恒压、体积不变 ⑥υ(正)=υ(逆) ⑦条件一定平均相对分子质量不变 ⑧体积一定,密度不变 上述条件符合:H 2(g )+ Br2(g )2HBr (g )反应的有 。

上述条件符合:A (g )+ B(l )2C (g )反应的有 。

mC (g )+nD (g ),表示其已达 H 2(g) +I2


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