2018年北京高三化学一轮复习 化学平衡状态(学案)

2018年北京高三化学一轮复习化学平衡状态（学案）

新课程探究

一、化学平衡状态的建立与特征

1.在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据要求填表：

N 2＋3H22NH3

反应物浓度v生成物浓度v

2.用速率—时间(v－t)图像表示出以上过程：

归纳总结

(1)化学平衡状态的概念

在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。

(2)化学平衡的特征

化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：

①逆：研究的对象是可逆反应。

②等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。

③动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。

④定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。

⑤变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。

例1判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)只有可逆反应才存在平衡状态()

(2)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()

(3)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应的速率都为0()

(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等()

(5)化学反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数

成比例()

答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×

二、化学平衡状态的判断依据与方法

1.可逆反应达到化学平衡状态时的特征之一是v正＝v逆≠0。

在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志是②③④。

①单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B

②C的生成速率与C的分解速率相等

③3v正(A)＝v逆(B)

④单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol C

2.可逆反应达到化学平衡状态时的另一特征是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。

一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行如下反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是②④。

①混合气体的总物质的量

②B的物质的量浓度

③容器内气体的压强

④混合气体的密度

归纳总结：化学平衡状态的判断依据

(1)正反应速率与逆反应速率相等，v正＝v逆。

①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；

②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。

(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。

例2下列说法中，可以证明反应N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()

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.3个H—H键形成的同时，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

答案 A

例3一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应A(s)＋3B(g)3C(g)，该反应达到平衡状态的标志是()

A.密闭容器内物质的总质量不再改变

B.密闭容器内气体的压强不再改变

C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变

D.密闭容器内混合气体的质量不再改变

答案 D

例4一定条件下，将NO 2与SO2以体积比1∶2置于恒压容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)

SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8 kJ·mol，下列不能说明反应达到平衡状态的是()

A.气体的密度保持不变

B.混合气体颜色保持不变

C.SO3和NO2的体积比保持不变

D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2

答案 A

课堂小结

错误!错误!错误!

课堂检测

1.下列关于化学平衡状态的理解正确的是()

A.所有反应都存在平衡状态

B.反应物与生成物的浓度相等

C.正反应与逆反应停止进行

D.正反应和逆反应的速率相等

答案 D

2.14CO 2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()

A.14CO2

B.14CO2、14CO

C.14CO2、14CO、14C

D.14CO

答案 C

3.下列关系中能说明反应N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是()

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)

答案 C

4.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为

CO(g)＋H 2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是()

A.单位时间内消耗2 mol的CO同时生成2 mol的CO2

B.两个H—O键断裂的同时有一个H—H键断裂

C.反应容器内的压强不再发生变化

D.混合气体的相对分子质量不发生变化

答案 B

5.已知N 2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是()