内容正文:
第6讲 化学平衡状态
知识梳理
一、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念:在相同条件下,既能向 方向进行,同时又能向 方向进行的反应。
(2)特征
2.化学平衡状态的建立:在一定条件下的 不变的密闭容器中,合成氨反应如下:
如图1所示,N2与H2随着反应的进行,其浓度逐渐 ,v正逐渐 ,而 逐渐增大,v逆逐渐增大,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到 。
如图2所示,随着 的分解,其浓度逐渐 ,v逆逐渐 ,而c(N2)、c(H2)逐渐增大,v正逐渐 ,t2时刻起,它们的浓度不再 ,v正=v逆,反应达到平衡。
通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径 。
3.化学平衡状态的概念
在一定条件下的 反应,当正、逆反应的速率 时,反应物和 的浓度均保持不变,即体系的组成不随 而改变,这表明该反应中物质的转化达到了 ,这时的状态我们称为 ,简称化学平衡。
4.化学平衡状态的特征
二、化学平衡状态的判断方法
1.用本质特征判断
判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v正=v逆。
(1)同一种物质:该物质的 速率等于它的 速率。
(2)不同的物质:速率之比等于化学方程式中各物质的 之比,但必须是不同 的速率。
2.用宏观特征判断
判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持 。
(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积、物质的量浓度均保持 。
(2)各组成成分的 、物质的量分数、气体的体积分数均保持 。
(3)反应物的 、产物的 保持 。
3.用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项
(1)恒温恒容条件下,用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时,要特别关注反应前后 总数的变化。
(2)恒温恒容条件下,用“混合气体的密度”判断平衡状态时,要特别关注反应前后是否有 参与反应。典例分析
考点一:可逆反应
【典例1】已知:X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),下列说法不正确的是( )
A.0.1mol X和0.2mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.反应生成3mol Z(g)时,反应放出的总热量为a kJ
D.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
考点二:化学平衡状态本质及其特征
【典例2】一定温度下,在某恒容密闭容器中,对于可逆反应aN(g)+bM(g)cR(g)的下列叙述中,能作为判断该反应达到平衡状态标志的是( )
A.n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c
B.混合气体的密度不再随时间而改变
C.单位时间内,每消耗a mol N的同时生成b mol M
D.混合气体的总质量不再随时间而改变
考点三:化学平衡状态的判断
【典例3】下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是( )
A.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1
B.2NO2(g) N2O4(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C.CaCO3(s) O2(g)+CaO(s)恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
同步训练
一、单选题
1.对可逆反应,下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡时,
B.加入合适的催化剂,可使平衡正向移动
C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.保持容器容积不变,向其中加入1molHe,化学反应速率增大
2.一定温度下,向容积不变的容器中加入一定量的NH4HCO3(s),发生反应:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。下列有关说法错误的是( )
A.当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡
B.其它条件不变时,加入少量Na2O2,平衡正向移动
C.当固体质量不再变化时,反应达到平衡
D.当容器内气体的密度不再