第24讲 化学平衡状态
1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程。 考纲要求 3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 可逆反应与化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立:
1
(3)平衡特征:
3.平衡转化率
对可逆反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g),当反应达到化学平衡状态时,A
A的起始浓度-A的平衡浓度
的平衡转化率为:α(A)=×100%。
A的起始浓度
【感悟测评】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2H2O2H2↑+O2↑为可逆反应。( )
(2)二次电池的充、放电为可逆反应。( )
(3)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。( ) (4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变。( ) (5)由2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol知,2 mol SO2与1
-1
mol O2在恒压密闭容器中充分反应,可放出196.6 kJ的热量。( )
(6)反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比,达平衡后,它们的转化率相等。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
2
1.化学平衡的标志
(1)v(正)=v(逆),这是本质特征。
(2)各组分的浓度、质量、百分含量不再改变,这是外部特征。 2.化学平衡状态的判断 以mA(g)+nB(g)
类型 pC(g)+qD(g)为例
判断依据 ①各物质的物质的量或各物质的物质分数一定 混合物体系中各成分的含量 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A,即v(正)=v(逆) ②在单位时间内消耗了n mol B同正、逆反应速率的关系 时生成p mol C,则v(正)不一定等于v(逆) ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v(正)不一定等于v(逆) ④在单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D,因二者变化均表示v(逆),所以v(正)不一定等于v(逆) ①m+n≠p+q时,总压强一定(其他压强 条件一定) ②m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定) 平均相对分子 质量①m+n≠p+q时,Mr一定 平衡 平衡 不一定 平衡状态 平衡 平衡 平衡 平衡 不一定 不一定 不一定 () ②m+n=p+q时,Mr一定 不一定 3
①m+n≠p+q,恒温恒压时,密度气体密度 保持不变 ②m+n=p+q时,密度保持不变 温度 颜色 体系温度一定(其他不变) 反应体系内有色物质的颜色一定 一定 不一定 平衡 平衡
考向一 可逆反应特点的考查
1.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)
2Z(g),若X、Y、Z的起始浓
-1
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 0.1 mol·L、0.3 mol·L
-1
、0.08 mol·L,则下列判断正确的是( ) A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0 解析:平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3且X、Y的转化率相 -1 -1 等,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应,Z生成表示正反应,且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0 答案:D 2.(2018·安阳校级月考)在密闭容器中进行X2(g)+2Y2(g) Z(g)的反应, -1 X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L,当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时,各物质的浓度有可能的是( ) ①c(Z)=0.45 mol/L ②c(X2)=0.3 mol/L c(Z)=0.1 mol/L ③c(X2)=0.5 mol/L ④c(Y2)=0.5 mol/L A.①② C.②④ B.③④ D.①③ 解析:若反应正向进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则: X2(g)+2Y2(g) 开始(mol/L): 0.2 0.3 0.3 变化(mol/L): 0.15 0.3 0.15 4 Z(g)
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