32.化学平衡高二化学人教版2019选择性必修1
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一、可逆反应
1.概念:
在同一条件下,一个化学反应既能正向进行又能逆向进行,这样的反应叫可逆反应。
2.注意事项:
①描述可逆反应的速率时必须指明是正向或逆向并且要表明物质。
比如,在的反应中,表示用表示正反应速率,表示
用表示逆反应速率。
②可逆反应与我们常见的反应表示方法并不相同,在方程式中需要将“”号变换为“”号。
3.特点:
①反应不能进行到底。
②在一定条件下,反应物和生成物同时存在。
③正、逆反应同时进行。
4.常见的可逆反应:
二、化学平衡的建立
1.化学平衡的建立
对于可逆反应,在一定条件下,向密闭容器中充入一定量的和,此时的最大,为0,所以此时最大,为0;随着反应的进行,由“最大值”开始逐渐减小、由“0”开始逐渐增大,用速率表示就是逐渐减小、逐渐增大;某时刻
时,在该反应中,表示单位时间内正反应消耗的或的量等于逆反应生成的或的量,体系中各物质的浓度(各物质的“量”)不再变化,保持恒定,这种“表面静止”的状态称为“平衡状态”,即反应达到了“限度”。
2.平衡的打破再建立
对于可逆反应,我们可以看出,只要在开始时,也就是说同一物质的消耗量和生成量不相等,反应一定会朝着某一方向进行,进行的结果就是让同一物质的消耗量等于其生成量,使,反应达到平衡状态。
3.化学平衡状态的本质是:
v正v逆
4.化学平衡状态的标志是:
各组分的“量”保持不变。
5.化学平衡状态的特征是:
①逆:研究对象是可逆反应
②等:平衡时,v正v逆≠0
③动:平衡时,反应仍不断进行,是动态平衡
④定:平衡时,各种“量”恒定不变
⑤变:外界条件改变时,v正≠v逆,平衡会重新建立,即发生化学平衡移动
三、化学平衡状态的判断
1.通过本质判断:
从本质出发,,即“正逆要相等”
①同一物质:v正v逆≠0(同一种物质的消耗速率等于生成速率)
2.通过标志判断:
从标志出发,各组分的“量”保持不变,即“变量不再变”
①各组分的物质的量
②各组分的物质的量浓度:
③各气体的体积或体积分数:同物质的量成正比
④总压强、总体积、总物质的量
⑤压强:,恒温恒容时,压强和气体的物质的量成正比
⑧颜色、温度等
【例1】在恒容、绝热的密闭容器内发生的可逆反应:,下列说法能证
明反应达到平衡状态的有?
①单位时间内,消耗了的同时生成了。
②单位时间内,生成了的同时形成了。
③单位时间内,断开了的同时形成了。
④各气态物质反应速率与计量数成正比。
⑤各气态物质的物质的量或物质的量分数不再变化。
⑥各气态物质质量或质量分数不再变化。
⑦各气体的分压不再变化。
⑧各气态物质浓度与计量数成正比。
⑨各气态物质浓度或百分含量()相等。
⑩反应体系温度不再变化。
⑪混合气体的密度不再变化。
⑫混合气体的平均相对分子质量不再发生变化。
答案:③⑤⑥⑦⑩⑫
【例2】在恒容、绝热的密闭容器内发生反应:【例1】中
的⑤⑥⑦⑧⑪⑫能否说明该反应达到平衡?
分析:我们在分析时一定要看清是恒容还是恒压条件。
该体系为恒容体系,反应物为固体,生成物,所以其中是“变量”的为:物质的量、质量、总压、分压、气体的质量、气态物质
浓度、气体密度,“不变量”为:物质的量分数、质量分数、气态物质的百分含量、气体平均相对分子质量。
【例3】一定温度下,有以下三个可逆反应:
下列说法中能证明反应达到平衡状态的是?
①恒容密闭容器中,当反应体系中压强()不再改变。
②恒压密闭容器中,当反应容器总体积()不再改变。
③反应体系中气体物质的平均摩尔质量()不再改变。
④恒压密闭容器中,反应体系中的气态物质的密度()不再改变。
⑤恒容密闭容器中,反应体系中的气体物质的密度()不再改变。
答案:反应一(①②③④),反应二(无),反应三(③④⑤)。