化学平衡状态及其判定

实例分析：
在1L密闭容器中加入正1向molN2和4mol H2发生反应
N2(g) + 3H2 (g) 逆向
2NH3(g)
t
（min) 0 10 20 30 40 50 60
C(mol/L)
N2 H2 NH3
结论：
1 0.8 0.65 0.55 0.5 0.5 0.5
4 3.4 2.95 2.65 2.5 2.5 2.5
C + CO2 2CO Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
认识可逆反应：
1.定义： 在相同条件下既能向正反应方向进 行，又能
向逆反应方向进行的化学反应。 2.符号：
3.特点：
(1).反应物与生成物同时共存，正逆反应同时进行。 (2). 有一定限度，反应物不能完全转化为生成物。 注意：
任何反应都是具有可逆性的，但是有大小之分 如果可逆性很小，一般视为不可逆反应。
华蓥中学：杨旭
科学史话：
19世纪后期，人们发现高 炉炼铁所排出的气体中含有相 当量的CO，有的工程师认为 这是由于CO和铁矿石的接触 时间不够长所造成的。于是在 英国耗费了大量的英镑造了一 个高大的炼铁高炉，以增加 CO和铁矿石接触时间。可是 后来发现，用这个高炉炼铁， 所排除的高炉气中，CO的含 量并没有减少，这是什么原因 呢？
B.v(N2)正＝v(NH3)逆
C.2v(H2)正＝3v(NH3)逆
D.v(N2)正＝3v(H2)逆
例题9 在一定温度下的定容密闭容器中 ，当物质的下列物理量不再变化时， 表明反应：
A(s)＋2B(g) ⇋ C(g)＋D(g)已达平衡的
是( BC )
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度
A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成
例题3 下列方法中可以证明H2（g）＋I2（g）
≒ 2HI（g）已经达平衡的是（ A E ）
A.温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；
B.温度和体积一定时，容器的压强不再变化；
C.条件一定，混合气体的平均相对分子质量不在变 化；
D.温度和体积一定时，混合气体的颜色不在化；
E.温度和压强一定时，混合气体的密度不在变化。
例题4 在一定温度下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)
≒ 2NH3(g)达到平衡的标志是（ A、C ）
A.NH3的生成速度 与NH3的分解速度相等 B.单位时间生成1 mol N2，同时生成3 mol H2 C.N2、H2、NH3的浓度不再变化 D. N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2
正逆 反应
（1）在单位时间内消耗了 mmolA同时生成了mmol的A，
平衡
（2）在单位时间内消耗了 nmolB同时生成了Pmol的C,
不一定 平衡
速率 的关
（3）在单位时间内生成了 nmolB同时消耗了qmol的D,
不一定 平衡
系
（4） V(A)：V(B)：V(C)：V(D) 不一定
== m:n:p:q
V V(正） V(正）== V(逆）
注意：
V(逆）
t1
t
化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状
态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的
最大程度，即该化学反应进行的限度。
2.化学平衡状态的特征
(1).逆：研究对象为可逆反应; (2).等：用同一种物质表述的正逆反应速率相等; (3).定：各物质组成恒定;
A）
A.一个H-H 键断裂的同时有两个H-I键断裂；
B.百分组成 W（HI） == W（I2)； C.反应速率V(H2) :V(I2) : V(HI) == 1:1:2时； D.C（HI）：C（H2）：C(I2） == 2:1:1;
例题2 下列说法中，可以证明反应N2(g)＋3H2(g)
⇋ 2NH3(g)已达到平衡状态的是( AC )
平衡
条件
反应 mA(g) + nB(g) ≒ pC(g) + q D(g)
压强
恒温恒容
(1)m+n ≠ p+q 总压力一定 （其他条件一定）
平衡
恒温恒容
(2)m+n ＝ p+q 总压力一 定（其他条件一定）
不一定 平衡
混合气体的平 均摩尔质量或 平均分子质量
恒温恒容（1） m+n ≠ p+q 时，M一定
(4).动：动态平衡(表面反应停止，实则继续进行);
(5).变：外界条件改变，平衡状态可能改变; (6).同：在相同条件下，从不同方向建立的同一可
逆反应的不同平衡状态可能相同。
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3.化学平衡状态的判定核心角度：
(1).等 (2).定
例题评讲
例题1 下列方法中可以证明H2（g）＋I2（g）≒
2HI（g）已经达平衡的是（
D.气体的总物质的量
例题10 一定温度下，可逆反应
A(g)＋3B(g) ⇋ 2C(g)达到平衡的标志是(AC
)
A.C生成的速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成nmol A的同时，生成 3nmol B
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1∶3∶2
归纳化学平衡状态判定的角度：
反应
(4).常见可逆反应：
高温高压
N2+3H2 催化剂 2NH3
催化剂
2SO2+O2
2SO3
Cl2+H2O
HClO + HCl
NH3+H2O NH3·H2O
SO2 + H2O
H2SO3
NH3 + H2O
NH3·H2O
H2 + I2
2HI
思考：
由可逆反应的特征可知：一定条件 下的可逆反应是有一定的限度的，反应 进行得不彻底，其反应物不能全部转化 为生成物。那么如何确定可逆反应的限 度？
B.达到平衡时，反应物和生成物的浓度保持 一定
C.加入催化剂V2O5，可以缩短达到平衡的时 间
D.反应达到平衡后，该平衡不随外界条件变 化而变化
例题8 可逆反应：N2＋3H2 ⇋ 2NH3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是( C
)
A.3v(N2)正＝v(H2)正
开始时加入2molN2、2molH2、0mol NH3，
反应达到平衡时NH3的浓度不可能达到的值
是( D
)
A.0.1mol/L
B.0.02mol/L
C.0.05mol/L D.0.15mol/L
例题7对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)
⇋ 2SO3(g)，下列说法中正确的是B(C
)
A.达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定 相等
条件
mA(g) + nB(g) ≒ pC(g) + q D(g)
混合物 体系中 各成分 的含量
（1）各物质的物质的量或各 物质的物质的量分数一定
平衡
（2）各物质的质量或各 物质的质量分数一定
平衡
（3）各气体的体积或体 积分数一定
（4）总压强、总体积、 总物质的量一定
平衡
不一定 平衡
条件
反应
mA(g) + nB(g) ≒ pC(g) + q D(g)
恒温恒容（2） m+n ＝ p+q 时，M一定
平衡
不一定 平衡
反应 条件
mA(g) + nB(g) ≒ pC(g) + q D(g
温度
体系的 密度
体系温度恒定。
平衡
恒温衡容的容器 气体密度恒定
不一定 平衡
课堂小结:
1.可逆反应 2.化学平衡：在一定的条件下,正反应速率和逆反应速
率相等,反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
例题5 在已达到平衡的可逆反应
2SO2(g) ＋ O2(g) ⇋ 2SO3(g)，充入由 18O组成的氧气一段时间后，18O存在下列
物质中D的( )
A．多余的氧气中
B．生成的三氧化硫中
C．氧气和二氧化硫中
D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中
例题6 可逆反应N2(g)＋3H2(g) ≒ 2NH3(g
在一定条件下于10L的密闭容器中发生，若
特征：逆、等、定、动、变
3.判断可逆反应是否处于平衡状态的方法：
(1). v正= v逆 (2).物质的量或浓度或体积分数等保持不变
(3). 对于Δn ≠ 0的反应，总压强、总体积、总物质 的量不变或平均分子量不变,则可说明达平衡
(4).对于有颜色的物质参与的反应，颜色不变,则达 平衡。
0 0.4 0.7 0.9 1 1
1
此状态化学上称之化学平衡状态
当反应达到一定程度时，各物质的物质 的量或浓度不再改变，反应达到了最大限度。
一、化学平衡状态
1.定义： 在一定条件下的某可逆反应中，当正反应速
率和逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不 再改变，达到了一种表面静止的状态，化学上称 之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。