第3讲化学平衡状态_化学平衡移动

第3讲化学平衡状态化学平衡移动

考点一可逆反应与化学平衡状态

1．可逆反应

(1)定义：在下既可以向方向进行，同时又可以向方向进行的化学反应。

(2)特点：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都 (填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示：在方程式中用“”表示。

2．化学平衡状态

(1)化学平衡的建立

(2)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率，反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。

(3)平衡特点

小题热身正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)二次电池的充、放电为可逆反应。( )

(2)对反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，压强不随时间而变化，说明反应已达平衡状态。( )

(3)平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了。( )

(4)对于反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志。( )

(5)在2 L密闭容器，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。( )

(6)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。( )

[考向精练提考能]

考向一化学平衡状态的判定

判断平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”

1．“正逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。

2．“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。

1．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)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( )

A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)

C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)

2．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应

(甲)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) (乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g)

现有下列情况：①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比③速率之比等于系数之比的状态④浓度之

比等于系数之比的状态⑤百分含量之比等于系数之比的状态⑥混合气体的颜色不再改变的状态⑦混合气体的密度不再改变的状态⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑨体系温度不再改变的状态⑩压强不再改变的状态⑪反应物的浓度不再改变的状态⑫反应物或生成物的百分含量不再改变的状态

其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是；

考向二从定性、定量两个角度考查可逆反应的特点

3．在已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3中，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O 存在于下列物质中的( )

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

4．在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，达到平衡时浓度可能正确的是( )

A．SO2为0.4 mol/L B．SO2为0.25 mol/L

C．SO2、SO3均为0.15 mol/L D．SO2为0.24 mol/L，SO3为0.14 mol/L

考点二化学平衡移动

1．化学平衡的移动

平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示：

2．化学平衡移动与化学反应速率的关系

v正>v逆，平衡向移动；v正＝v逆，反应达到平衡状态，平衡移动；

v正

3．图解外界因素对化学平衡的影响

4.化学平衡移动中的特殊情况

(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。

(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。

(3)充入惰性气体与平衡移动的关系

①恒温、恒容条件

原平衡体系――――――→充入惰性气体

体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动 ②恒温、恒压条件

原平衡体系――→充入惰性气体

容器容积增大，各反应气体的分压减小―→ 5．勒夏特列原理

如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着减弱这种改变的方向移动。

小题热身

正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)化学平衡发生移动，速率一定改变。速率改变，化学平衡一定发生移动。( )

(2)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。( )

(3)平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v 正加快。( )

(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。( )

(5)往平衡体系FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl 中加入KCl 固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅。( )

(6)二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深。( )

(7)C(s)＋CO 2(g)2CO(g) ΔH >0，其他条件不变时升高温度，反应速率v (CO 2)和CO 2的平衡转化率均增大。( )

(8)对于密闭容器中的可逆反应m X(g)＋n Y(s)p Z(g) ΔH <0，达到化学平衡后，通入氦气，化学平衡一定发生移动。( )

[考向精练提考能]

考向一 选择控制化学平衡移动方向的措施

1．合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)＋H 2O(g)

CO 2(g)＋H 2(g) ΔH <0反应达到平衡后，为提高CO 的转化率，下列措施中正确的是

( )

A ．增大压强

B ．降低温度

C ．增大CO 的浓度

D ．更换催化剂

2．某温度下，在密闭容器中SO 2、O 2、SO 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH <0的正、逆反应速率的影响如图所示：

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。

(2)升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是______，平衡向________方向移动。

(4)增大O 2的浓度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

3．已知一定条件下合成氨反应：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ ·mol －1，在

反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。

t 1________；t 2________；t 3________；t 4________。