可逆反应与化学平衡状态判断

一、可逆反应
［练习一］水的生成(H2+O2)与电解，二次电池的放电与充电，CO2和H2O 在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O，它们是 否属于可逆反应”?谈谈你的见解。
［练习二］（双选）500℃时在一个容积为10L的密闭容器中进行可逆反应 N2（g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）（条件：高温高压催化剂），开始时加 入2mol N2和2mol H2，则达到平衡时，NH3的浓度不可能达到（ ） A. 0.04mol•L-1 B. 0.08mol•L-1 C. 0.16mol•L-1 D. 0.20mol•L-1
③能说明反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的有_______。
4.下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3已达到平衡状态（ ） A. 1个N≡ N 键断裂的同时，有3个H - N键形成。
B. 1个N≡ N断裂的同时，有3个H - N键断裂。
C. 1个N≡ N断裂的同时，有6个H - N键断裂。
是否达平衡 达平衡
不一定达平 衡
达平衡
不一定达平 衡
不一定达平 衡
二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断
mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g)
可能的情况
是否达平衡
颜色 温度
反应体系内有色物质颜色一定，就是有色物质 的浓度不变
任何化学反应都伴随着能量变化，绝热条件下 反应体系的温度恒定
2.（双选）能说明反应2CH3OH(l)＋H2S(g) 平衡状态的是（ ）
A. v(CH3OH) = 2v(H2S) B. 恒容容器中，体系的压强不再改变 C. 恒容容器中，体系中气体的密度不再改变 D. 恒容容器中，气体的摩尔质量不再改变
(CH3)2S(l) ＋2H2O(l)达
3.在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，某些
D. 1个N≡ N键断裂的同时，有6个H - N键形成。
5.（双选）500℃时在一个容积为10L的密闭容器中进行可逆反应N2 （g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）（条件：高温、高压、催化剂），开 始时加入2mol N2和2mol H2，则达到平衡时，NH3的浓度不可能达 到（ ） A. 0.04mol•L-1 B. 0.08mol•L-1 C. 0.16mol•L-1 D. 0.20mol•L-1
二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断
压强
mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g) 可能的情况 ①m+n≠p+q时，总压强一定
②m+n=p+q时，总压强一定
源自文库
混合气体的平均相对 分子质量Mr
①当m+n≠p+q时，Mr一定 ②当m+n=p+q时，Mr一定
混合气体的密度 恒温、恒压或恒温、恒容时，密度一定
二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断 mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g) 可能的情况
①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数一定
反应混合物 中各组分的
含量
②各组分的质量或各组分的质量分数一定 ③各组分的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强或总物质的量定
是否达平衡 达平衡
达平衡 达平衡 不一定达平衡
达平衡 达平衡
总结判断方法：变而不变，可判断。
二、化学平衡状态
［练习三］
A(s)+2B(g)⇌2C(g)
可能情况
体积 不变
单位时间内消耗1molA的同时生成2molC 密度不变
压强不变
混合气体的平均相对分子质量不变
压强 不变
单位时间内消耗1molA的同时生成2molC 密度不变
体积不变
混合气体的平均相对分子质量不变
物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变，b.平衡混合物中各组分的物
质的量分数或质量分数不变，c.容器内气体压强不变，d.容器内气体
密度不变，e.容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有______；
②能说明反应H2(g)＋I2(g)
2HI(g)达到平衡状态的有_____；
是否达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡
二、化学平衡状态
A(s)+2B(g)⇌2C(g)
变式： ①若A为气体，以上情况是否达到平衡状态？ ②A为固体、体积不变时，画出ρ-t图和Mr-t图。
二、化学平衡状态
1.以下情况能否判断H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态 ①单位时间内断开1molH-H键的同时形成1milH-I键 ②单位时间内断开1molI-I键的同时断开2molH-I键 ③反应体系颜色保持不变 ④2v正（H2）=v逆（HI）
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态的概念：在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率 相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变(混合物中各组分的百分含量不再改变)， 达到一种表面静止的状态，即"化学平衡状态"。
二、化学平衡状态
2.化学平衡状态具有逆、等、动、定、变五大特征。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②等:平衡时，正、逆反应速率相等，即v正=v逆。 ③动:平衡时，反应仍在进行，是动态平衡即v不等于零，反应进行到了最大限度。 ④定:达到平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应速率保持不变，反应 物的转化率保持不变，各组分的含量保持不变。 ⑤变:化学平衡跟所有的动态平衡一样，是有条件的、暂时的、相对的。当条件发生变化 时，平衡状态就会被破坏，由平衡变为不平衡，再在新的条件下建立新平衡，即化学平衡 发生了移动。
化学平衡（第一课时）
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炼铁高炉尾气之谜
炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量， 且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。开始，炼铁工程师们 认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度。然而，令 人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中的比例竟然没有改变。这成了炼铁 技术中的科学悬念。有关人士一直在探究其中的原因，直到十九世纪下半 叶，法国科学家勒下特列经过深入的研究，才将这一迷底解开。原来，产 生上述现象的原因是反应②是一个可逆反应，并且至上而下发生在高炉中 有焦炭的地方。在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。
一、可逆反应
可逆反应的概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆 反应的方向进行的反应，叫做可逆反应 (reversible reaction)。
一、可逆反应
可逆反应的注意事项： ①反应不能进行到底。可逆反应无论进行多长时间，反应物都不 可能100%地全部转化为生成物。 ②可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应，如二氧化硫、 氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫;而三氧化硫在同样 的条件下可分解为二氧化硫和氧气。 ③反应物和生成物始终共存。