1、1可逆反应与化学平衡建立李仕才夯实基础知识1可逆反应(1)定义在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(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)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。(2)化学平衡的建立(3)平衡特点3判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志: v 正 v 逆 0同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。不同物质:必
2、须标明是“异向”的反应速率关系。如 aA bB cC dD, v正 (A)v逆 (B)2时,反应达到平衡状态。ab(2)静态标志:各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量” ,则不能作为平衡标志。正误判断(1)2H2O 2H2O 2为可逆反应()(2)二次电池的充、放电为可逆反应()(3)对反应 A(g)B(g) C(g)D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态()(4)对于
3、 NO2(g)SO 2(g) SO3(g)NO(g)反应,当每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 mol NO2时,说明反应达到平衡状态()(5)化学平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了()(6)对于 A(g)B(g) 2C(g) D(g)反应,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()(7)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO 2(g)O 2(g) 2SO 3(g),当 SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态()(8)在 2 L 密闭容器内,800 时反应 2NO(g)O 2(g) 2NO 2(g)体系中,当该容器内颜色保持不变时
4、能说明该反应已达到平衡状态()深 度思考1向含有 2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生 2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g) H Q kJmol1 (Q0),充分反应后生成 SO3的物质的量_2 mol(填“” “”或“” ,下同),SO 2的物质的量_0 mol,转化率_100%,反应放出的热量_ Q kJ。答案 2一定温度下,反应 N2O4(g) 2NO 2(g)的焓变为 H。现将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。答案 3解析 H 是恒量,不能作为判断平衡状态的标志;该反应是充入 1 mol N2O4,正反应速率应是逐渐减
5、少直至不变,曲线趋势不正确。典 型题目组题组一 极端假设,界定范围,突破判断1在密闭容器中进行反应:X 2(g)Y 2(g) 2Z(g) ,已知 X2、Y 2、Z 的起始浓度分别为 0.1 molL1 、0.3 molL1 、0.2 molL1 ,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )AZ 为 0.3 molL1 BY 2为 0.4 molL1CX 2为 0.2 molL1 DZ 为 0.4 molL1答案 A2(2018长沙一中月考)一定条件下,对于可逆反应 X(g)3Y(g) 2Z(g) ,若X、Y、Z 的起始 浓 度 分 别 为 c1、 c2、 c3(均 不 为 零
6、), 达 到 平 衡 时 , X、 Y、 Z 的 浓 度 分 别 为 0.1 molL 1、 0.3 molL 1、 0.08 molL1 ,则下列判断正确的是( )A c1 c231B平衡时,Y 和 Z 的生成速率之比为 23CX、Y 的转化率不相等D c1的取值范围为 0 c10.14 molL 1答案 D归 纳总结极端假设法确定各物质浓度范围上述题目 1 可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底:X 2(g)Y 2(g)2Z(g)起始浓度(molL 1 ) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL 1
7、) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL 1 ) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底:X 2(g)Y 2(g)2Z(g)起始浓度(molL 1 ) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL 1 ) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL 1 ) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为 X2(0,0.2),Y 2(0.2,0.4),Z(0,0.4)。题组二 化学平衡状态的判断43(2017石家庄高三模拟)对于 CO23H 2 CH 3OHH 2O,下列说法能判断该反应达到平衡状态的是( )A v(CO2) v(H2)13B3 v 逆 (H2) v 正 (H2O)C v 正 (H
8、2)3 v 逆 (CO2)D断裂 3 mol HH 键的同时,形成 2 mol OH 键答案 C4在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:混合气体的压强,混合气体的密度,混合气体的总物质的量,混合气体的平均相对分子质量,混合气体的颜色,各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,某种气体的百分含量(1)能说明 2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是 _。(2)能说明 I2(g)H 2(g) 2HI(g) 达到平衡状态的是 _。(3)能说明 2NO2(g) N 2O4(g)达到平衡状态的是_ 。(4)能说明 C(s)CO 2(g) 2CO(g) 达到平衡状态的
9、是 _。(5)能说明 NH2COONH4(s) 2NH 3(g)CO 2(g)达到平衡状态的是 _。(6)能说明 5CO(g)I 2O5(s) 5CO2(g)I 2(s)达到平衡状态的是 _。答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)5若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?答案 (1) (2) (3) (4)总结归纳规避“2”个易失分点(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。(2)不能作为“标志”的四种情况反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如 2HI(g) H 2(g)I 2(g)。全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g) H 2(g)I 2(g)。全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。5