高三化学专题复习-化学平衡状态的特征及应用

讨论并归纳：
▪ 在同温、同容下，对于上述反应 来说（注意反应方程式的特点），加 入物质的物质的量不同时，什么时候 可以达到同一平衡状态呢？
2021/3/5
金塔县中学生化组 焦世军
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[小结]
在恒温恒容下，若反应前后全为气体且
总体积不等，只改变起始时加入物质的物质 的量，如果根据反应方程式中的计量数换算 成等号同一边的物质的物质的量，只要对应 物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态。 此时，混合物中各物质的质量（物质的量） 百分含量与已知的平衡状态相同，物质的量、 浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。
温度下，当 ① n前>n后，② n前=n后, ③ n前 <n后时，甲、乙两容器达到平衡时的反应
物的转化率、百分含量，产物的百分含量， 平衡混合气体的平均分子量，平衡时的总 压强、混合气体的总物质的量，有什么关 系？
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项目
a 、b 、d的关系
a+b>d a+b=d a+b<d
①反应物的转化率 甲 < 乙 甲 = 乙 甲 < 乙
动时，上述那些物理量又将如何变 化呢？
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▪ [例2] 体积相同的甲、乙两个容器中，
分 同别 温都 度充下有发等生物反质 应的 ：量2S的O2S（Og2）和+O2O，2（在g相）催==化▲=剂= ２ＳＯ３（g）并达到平衡，反应过程中，甲容 器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容
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▪ [例3] 在一个固定体积的密闭容器中,加入
2molA和1molB,发生反应:2A(g) + B(g) == 3C(g) + D(g) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L 。 若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比
作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓 度:___A_、__B、__C_、_F_、_I___大于 Wmol/L、___D_、__G___等 于Wmol/L、__E_、__H__小于Wmol/L。
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▪ 上面例3的化学方程式中，n前 ≠n后。若n前 = n后，什么时候才 能达到同一平衡状态呢？
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[例4]在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,
进行以下反应：H2 (g) +Br2 (g) == 2HBr (g)， 已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡 后生成a mol HBr(见下表“已知”项)。在同温同 压下,且保持平衡时各组成成分的百分含量不变,对 下列编号⑴和⑵的状态,填写表中的空白:
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课后思考题:
例3和例4都是在同温、同体积的情 况下的等效平衡，如果是同温、同压的 条件，上述两例又如何才能达到等效平 衡呢？请大家回去思考。
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▪ （1）υ正 = υ逆 （本质特征）
① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的 消耗速率。
② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物 质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。
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（2）反应混合物中各组成成分的含 量保持不变（外部表现）：
① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、 体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。
A．4molA+1molB
B．2molA+2molB
C．4molA+2molB
D．3molC+1molD
E．2molA+1molB+3molC+1molD F．3molC+1molD+1molB G．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD H. 3molC+2molD I．4molC+1molD 14
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、 气体的体积分数均保持不变。
③ 若反应前后的物质都是气体，且总体积不 等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒 容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、 恒压）均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
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▪ 从上述分析可知，当条件发生 变化时，如果使得υ正 ≠ υ逆，平 衡就有可能会发生移动。当平衡移
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回顾并思考以下问题：
▪ 1、化学平衡状态的涵义是什么？ ▪ 2、化学平衡状态的特征是什么？你能用
简练的语言概括出来吗？ ▪ 3、如何根据化学平衡状态的特征来判断
一个可逆反应是否达到了平衡呢？
2021/3/5
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[例1] 在一定的温度下，可逆反应：A（g）+ 3B （g）=== 2C（g）达到平衡的标志是（ A、C、）F
器中ＳＯ２的转化率为Ｐ％，则乙容器中ＳＯ２ 的转化率为（B ）。
Ａ.等于Ｐ％
Ｂ.大于Ｐ％
Ｃ.小于Ｐ％
Ｄ.无法判断
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▪ 对于aA(g)+bB(g) == dD(g)，分别 取等__物__质__的__量__的A和B，充入体积相同的甲、 乙两个容器中，甲容器保持体积不变，乙 容器保持压强不变。试分别讨论：在相同
A．C的生成速率与C的分解速率相等。 B．单位时间生成n molA，同时生成3n molB。 C．A、B、C的物质的量浓度保持不变。 D．A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 。 E．容器中气体的密度保持不变。 F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。 G．容器中气体的总压强保持不变。
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[小结]化学平衡状态的标志:
②反应物质量分数 甲 > 乙 甲 = 乙 甲 > 乙
③产物的质量分数 甲 < 乙 甲 = 乙 甲 < 乙
④平衡混合气体的
总物质的量
甲>乙 甲=乙 甲<乙
⑤容器内气体压强 甲 < 乙 甲 = 乙 甲 < 乙
⑥平衡混合气体的 平均摩尔质量 甲 < 乙 甲 > 乙 甲 > 乙
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▪ 通过对例2作深入的讨论，我们 已经知道两个不同的容器，加入相同 的初始量可能达到同一平衡状态。下 面，我们将继续讨论对于同一可逆反 应，当起始时加入物质的物质的量不 同，达到平衡状态时，各组成成分的 含量分别有什么关系？
编号
已知 (1) (2)
起始状态(mol)
H2
Br2
HBr
1
2
0
2
4
0
0
0.5
1
平衡时 HBr(mol)
a
2a
0.5a20
[小结]
▪ 在恒温恒容下，若反应前后气体物质 的总体积相等，只改变起始时加入物质的 物质的量，如根据可逆反应方程式的计量 数换算成等号同一边的物质的物质的量， 对应物质的物质的量之比相等，各组分的 百分含量与已知的平衡状态相同，但各组 分的物质的量及浓度不一定相同。