1、1第 22 讲 化学平衡状态 化学平衡的移动 一、化学平衡状态1可逆反应(1)概念:在 相同条件下,既能向 正反应方向进行,又能向 逆反应方向进行的反01 02 03 应,叫做可逆反应。(2)符号:可逆反应用“” 符号,而不用“= =”表示。(3)特点:在 相同条件下,正、逆反应 同时进行,平衡时反应物的转化率 小于04 05 06 100%。2化学平衡的建立(1)概念:在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率 等于逆反应速率,反应混合物07 中各组分的浓度或质量分数保持 不变的状态,称为化学平衡状态。08 (2)化学平衡的建立2(3)化学平衡的特点3二、化学平衡的移动1化学平衡移动的过程2化学
2、平衡移动(1)化学平衡发生移动的根本原因:外界条件的改变造成了 v 正 v 逆 ,其具体情况如下: v 正 v 逆 ,平衡向正反应方向移动。01 v 正 v 逆 ,平衡不移动。02 v 正 v 逆 ,平衡向逆反应方向移动。03 (2)平衡移动原理勒夏特列原理内容:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够 减弱这种改变的方向移动。04 具体应用若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:41判断正误,正确的画“” ,错误的画“” ,并指明错因。(1)2H2O 2H2O 2为可逆反应。() 电 解 点 燃错因:相同条件下,同时向正、逆两个方向进行
3、的反应,才是可逆反应。(2)恒温恒容下,反应 A(g)B(g)C(g) D(g)体系压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态。()错因:该反应反应前后气体的总体积为定值,恒温、恒容时,无论反应是否达平衡,其压强均不变。(3)达到化学平衡状态指的是反应停止了,不再反应了。()错因:化学平衡是一种动态平衡,反应并没有停止。(4)对于反应 2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g),若每消耗 1 mol O2,同时生成 2 mol SO2,则平衡正向移动。()错因:对于反应 2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g),每消耗 1 mol O2,同时生成 2 mol SO2时,说明 v 正 v 逆 ,该
4、反应达平衡状态。(5)对于反应 I2(g)H 2(g)2HI(g) ,若使体系颜色变浅,则平衡一定正向移动。()错因:对于反应 I2(g)H 2(g)2HI(g) 增大体积,颜色变浅,但平衡不移动。(6)对于反应 2A(g)B(g)2C(g) ,当 v(A)正 v(B)逆 时,平衡不移动。()12错因:当 v(A)正 2 v(B)逆 时,平衡不移动。(7)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。()错因:催化剂不能改变平衡移动的方向。52教材改编题(据人教必修二 P53 T2)在密闭容器中进行的如下反应:2SO 2O 2 2SO3,下 催 化 剂 400 500 列
5、有关说法中正确的是( )A使用催化剂可以加快反应速率,提高 SO2的转化率B在上述条件下,SO 2可以完全转化为 SO3C适当提高 O2的浓度,可以提高 SO2的转化率D反应达到平衡时, c(SO2) c(O2) c(SO3)212答案 C3教材改编题(据人教选修四 P32 T5)一定温度下,对可逆反应 A(g)2B(g)3C(g) 的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是( )A单位时间内消耗 a mol A,同时生成 3a mol CB容器内 B 的浓度不再变化C混合气体的物质的量不再变化DA 的消耗速率等于 C 的生成速率的 倍12答案 B4教材改编题(据人教选修四 P32 T6)在一密闭
6、容器中,反应 aA(g) bB(g) cC(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,最终测得 A 的物质的量的浓度为原来的 50%,则( )A平衡向正反应方向移动 B ab cC物质 B 的质量分数增大 D以上判断都错误答案 D考点 可逆反应的特点一典例 1 在一个密闭容器中发生如下反应:2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(g),反应过程中某一时刻测得 SO2、O 2、SO 3的浓度分别为:0.2 molL1 、0.2 molL1 、0.2 molL1 ,当反应达到平衡时,可能出现的数据是( )A c(SO3)0.4 molL 1B c(SO2) c(SO3)0.15 molL
7、1C c(SO2)0.25 molL 1D c(SO2) c(SO3)0.5 molL 16解析 2SO 2(g) O 2(g) 2SO 3(g)c(某时刻) 0.2 molL 1 0.2 molL1 0.2 molL1向右进行完全 0 0.1 molL 1 0.4 molL1向左进行完全 0.4 molL 1 0.3 molL1 0A 项,由于反应为可逆反应,SO 3的浓度一定小于 0.4 molL1 ,故 A 错误;B 项,SO2与 SO3浓度不会均为 0.15 molL1 ,只能一种物质的浓度增大,另一种物质的浓度减小,故 B 错误;C 项,由于反应为可逆反应,SO 3的浓度一定小于 0
8、.4 molL1 ,大于 0,则可能为 0.25 molL1 ,故 C 正确;D 项,根据元素守恒, c(SO2) c(SO3)0.4 molL1 ,故 D 错误。答案 C名师精讲极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时存在。(2)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。如可逆反应:X 2(g)Y 2(g)2Z(g) 的起初浓度: c(X2)0.1 mol/L, c(Y2)0.3 mol/L, c(Z)0.2 mol/L,一定条件下达平衡时,各物质的浓度范围的判断方法:假设反应正向进行到底:X 2(g)Y 2
9、(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 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:0nB Q0,B、D 两项错误。答案 C名师精讲1正确地理解和应用勒夏特列原理化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
10、如增大反应物 A 的浓度,平衡右移,A 的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A 的浓度一定比原平衡大;若将体系温度从 50 升高到 80 ,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时 50 v(逆) 加入催化剂,B 的转化率提高A B只有 C只有 D答案 D解析 因 A 是固体,其浓度可视为常数,增加 A 的量,平衡不移动,错;升高温度,平衡向吸热反应方向(即逆向)移动,但 v(正)也增大,只是增大的程度小于 v(逆)增大的程度,使 v(正) v(逆),对;加入催化剂,平衡不移动,B 的转化率不变,错。6(2018亳州第二次联考)在 t 时,向 a L 密闭容器中加入 1.6 mo
11、l HI(g),发生12反应 2HI(g)H 2(g)I 2(g) H0,H 2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是( )A平衡时,I 2蒸气的体积分数为 25%B若在 1.5 min 时降低温度,则反应将向左进行C平衡后若升高温度, v 正 增大, v 逆 减小D平衡后向容器中加入一定量的 H2后,平衡向左移动,H 2的体积分数减小答案 A解析 该反应反应前后气体体积不变,由图可知,平衡时 n(H2)0.4 mol,则有 n(I2)0.4 mol,故 I2蒸气的体积分数为 100%25%,A 正确;1.5 min 时反应未达到0.4 mol1.6 mol平衡状态,降低温度,反应速率减慢,但反应仍向右进行,直至平衡,B 错误;平衡后若升高温度, v 正 、 v 逆 均增大,但 v 正 增大的程度大于 v 逆 ,平衡向右移动,C 错误;平衡后加入 H2,平衡向左移动,根据勒夏特列原理可知,达到新平衡后, c(H2)仍比原来大,则新平衡后 H2的体积分数增大,D 错误。13