第七章 化学反应速率和化学平衡第二节 化学平衡状态

解析：由题意知v正(O2)v逆(NO)＝5 4，达平衡时，v正(NO)＝v逆(NO)，故A 正确；生成NO和消耗NH3都表示正反应 速率，B错；增大容器体积，各物质的浓 度都减小，所以正、逆反应速率都减小， C错；在反应的任意状态总有v正(NH3) v正(H2O)＝46，即3v正(NH3)＝2 v正 (H2O)，D不正确。 答案：A



④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改 变的状态 A．①④⑥⑦ B．② ③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部


(1)若反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 在一绝热密闭容器中进行，温度不变时， 能否说明反应一定达到平衡状态。 (2)若把2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 变为反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，则 ④⑤⑥⑦中能说明反应达到平衡状态的 标志是哪个？说明理由： __________________。




●案例精析 【例1】 (2009·宁波模拟)可逆反应： 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在体积 固定的密闭容器中，达到平衡状态的标 志是 ( ) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比 为2∶2∶1的状态


一、化学平衡状态 1．化学平衡的建立 用可逆反应中正反应速率和逆反应速率 的变化表示化学平衡的建立过程，如图 所示。 2．化学平衡的本质 正反应速率________逆反应速率。




3．化学平衡的特征 (1)逆：研究的对象必须是________。 (2)动：化学平衡是________平衡，即 当反应达到平衡时，正反应和逆反应仍 在继续进行。 (3)等：正反应速率________逆反应速 率，即v(正)＝v(逆)≠0。 (4)定：反应混合物中，各组分的百分含 量________。 (5)变：改变影响平衡的外界条件，平衡 会________，然后达到新的平衡。






(4)850℃时，平衡常数为1.0，设反应 中转化的CO2的物质的量为x mol，则有 CO2(g)＋H2(g)CO(g) ＋H2O(g) 起始量(mol) 2 1 0 0 转化量(mol) x x x
x

平衡量(mol) 2－x
x

x
1－x
根据化学平衡常数的关系可得：


答案：(1)吸热 (2)b、c (3)小 (4)33.3% (5)66.7%




5．(2008· 山东高考)高温下，某反应达 平衡，平衡常数K＝ 恒容 时，温度升高，H2浓度减小。下列说法 正确的是 ( ) A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定 减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2 答案：A




对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是 ( ) A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆 (NO) B．若单位时间内生成x mol NO的同时， 消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时，若增加容器体积， 则正反应速率减小，逆反应速率增大


解析：化学平衡常数是反应达到平衡时， 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积 的比值，本题反应的化学平衡常数 K＝[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]。
(1)根据题表知平衡常数随温度的升高而 增大， 可推知升温平衡向正反应方向移动。 (2)化学平衡的本质是正逆反应速率相等， 特征是各物质的浓度不变。 (3)起始浓度代入平衡常数的表达式中， 其比值小于对应温度下的K值，则反应将



8．PCl5的热分解反应如下： PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＞0 (1)写出反应的平衡常数表达式。 (2)已知t℃时，在容积为10.0 L的密闭 容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后， 测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol·L－ 1。 ①该温度下的平衡常数K为________。 ②在210℃时，反应PCl5(g)PCl3(g) ＋Cl2(g)的平衡常数K′为1，则 t________210℃(填“＞”、“＝”或

解析：(2)


②PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)为吸热 反应，则温度越高，K值越大，K＝ 0.450＜K′＝1，则t＜210℃。 ③由①可知PCl5分解浓度为(0.200－ 0.050) mol· －1，则PCl5的分解率为： L ×100%＝75.0%


1.直接判断法 (1)υ正＝υ逆＞0(即同一物质的消耗速率 与生成速率相等)。 (2)各物质的浓度保持不变。
平衡
平衡 不一 定 平 衡 不一

特别提醒 (1)判断化学平衡状态时，首先要审清反 应的外界条件，抓住反应的特点(化学计 量数、物质的状态等)。然后再具体分析。
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(3)化学平衡状态的判断中，无论是哪种 情况，只要符合①υ(正)＝υ(逆)；②各 组分的质量或物质的量浓度保持不变中 的一个，则该反应就达到了平衡状态。


二、化学平衡常数 1．化学平衡常数：化学平衡状态是在一 定条件下可逆反应进行的最大限度。对 于可逆反应aA＋bBcC＋dD，在一 定温度下，无论反应物的起始浓度如何， 反应达到平衡状态后，________除以 ________为一个定值。我们把这个定 值称为该反应的化学平衡常数，简称平 衡常数。表达式为：K＝________。K 值越大，表示正向反应进行得 ________；K值越小，表示反应进行得 ________。

[解析] 本题不仅考查了化学平衡的直接 标志，也要求对化学平衡的间接标志进 行分析，判断。①中单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2 n mol NO2，而 生成2 n mol NO2时 ，必消耗n mol O2， 能说明反应达到平衡，②不能说明。③ 中无论达到平衡与否，化学反应速率之 比都等于化学计量数之比。④有色气体 的颜色不变，则表示物质的浓度不再变 化，说明反应已达到平衡。⑤体积固定、 气体质量反应前后守恒，密度始终不变。






6．下列叙述中，不正确的是 ( ) A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函 数 B．催化剂不能改变平衡常数的大小 C．平衡常数发生变化，化学平衡必定发 生移动达到新的平衡 D．化学平衡发生移动，平衡常数必发生 变化 答案：D

7．在一固定容积的密闭容器中，进行如 下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g) ＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的 关系如下表： T/℃ 700 800 850 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6



2．在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋ O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某 一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2 mol·L－1， 当反应达到平衡时，可能存在的数据是 ( ) A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1 B．SO2为0.25 mol·L－1 C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO3为0.4 mol·L－1


2．间接判断法 (1)各物质的百分含量保持不变。 (2)各物质的物质的量不随时间的改变而 改变。 (3)各气体的体积不随时间的改变而改变。 以反应m①各物质的物质的量、质 A(g)＋nB(g)pC(g)＋ qD(g)为例来说明： 平衡 量或物质的量分数、质
混合物 量分数一定 体 ②各气体的体积或体积分 系中各 数一定 成
平衡 不一
正、逆 反应 速率的 关系
①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了 m mol A，即υ正＝υ逆 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C，即υ正＝υ逆 ③υ(A)υ(B)υ(C) υ(D)＝mnpq， υ正不一定等于υ逆(平衡 与否该式都成立) ④在单位时间内生成了n


答案： 一、2.等于 3.可逆反应 动态 等于 保持不变 破坏 二、1.生成物浓度的幂的乘积 反应物浓 度的幂的乘积 越完全 越不完 全 2.温度 反应物以及生成物的浓度 固体、纯液体




1．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，不能说 明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已 达平衡状态的是 ( ) 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 D．气体的平均相对分子质量


解析：根据质量守恒定律，平衡时硫原 子为：0.2＋0.2＝0.4 mol/L，则C是错 误的；又可逆反应进行不到底，硫原子 不可能完全转化为SO3或完全转化为SO2， 则A、D是错误的。 答案：B




3．(2009·杭州模拟)等物质的量的X(g) 与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应： X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s) ΔH＜0， 下列叙述正确的是 ( ) A．平衡常数K值越大，X的转化率越大 B．达到平衡时，反应速率υ正(X)＝2υ逆 (Z) C．达到平衡后，降低温度，正向反应速 率减小的倍数大于逆向反应速率减小的 倍数 D．达到平衡后，升高温度或增大压强都



4．在某温度时将2 mol A和1 mol B两 种气体通入容积为2 L的密闭容器中，发 生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g),2 min 时反应达到平衡状态，经测定B的物 质的量为0.4 mol，C的反应速率为0.45 mol·L－1·min－1。下列各项能表明该反 应达到平衡的是 ( ) A．υA(正∶υB(逆)＝12 B．混合气体密度不再变化 C．混合气体压强不再变化 D．A的转化率不再变化



试回答下列问题： (1)该反应为________反应(填“吸热” 或“放热”)。 (2)能判断该反应是否达到化学平衡状态 的依据是________。 a．容器中气体压强不变 b．混合气体中c(CO)不变 c．v正(H2)＝v逆(H2O) d．c(CO2)＝c(CO)


(3)800℃时，向固定容积的密闭容器中 放入混合物，起始浓度分别为c(CO)＝ 0.01 mol/L，c(H2O)＝0.03 mol/L， c(CO2)＝0.01 mol/L，c(H2)＝0.05 mol/L，则反应开始时，H2O的消耗速 率比生成速率________(填“大”、 “小”或“不能确定”)。 (4)850℃时，在1 L固定容积的密闭容器 中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后 CO2的转化率为________，H2的转化 率为________。



⑥反应前后可逆反应压强不变，意味着 各物质的含量不再变化。⑦由于气体的 质量不变，气体的平均相对分子质量不 变时，说明气体中各物质的物质的量不 变，该反应Δν≠0，能说明反应达到平衡。 [答案] A (1)能，任何反应都具有热效应，温度不 变时，意味着正、逆反应速率相等，反 应达到平衡。 (2)④。该反应前后体积不变，质量不变， 物质的量不变，所以反应自始至终密度、

第二节
化学平衡状态



1．了解化学反应的可逆性。 2．了解化学平衡建立的过程。理解化学 平衡常数的含义，能够利用化学平衡常 数进行简单的计算。 3．理解化学平衡的标志。 4．了解化学平衡计算的一般方法。


化学反应速率、化学平衡之间有着密切 的内在联系和规律性。复习时，要以此 为纲，把握本质，加深理解，使知识规 律化、系统化、网格化、具体化，并由 此及彼、由表及里地加以推广应用。 在此基础上，归纳总结确定或判断化学 平衡状态的方法规律，并比较“四大” 动态平衡(化学平衡、电离平衡、溶解平 衡、水解平衡)研究的对象范围、有关原