内容正文:
专题七 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡及其移动
考点1 化学平衡状态
【2019浙江4月选考】下列说法正确的是
A.H(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g) ⇌ H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
B
【真题引入】
一、可逆反应--三性
双向性
双同性
共存性
正反应和逆反应两个方向
同一条件,同时进行
反应物和产物共存
1、绝大多数的化学反应都有一定的可逆性,但有的逆反应倾向比较弱,习惯上称为不可逆反应。
2、在一定条件下,可达到化学反应的限度,即达到化学平衡状态
【友情提醒】
【考点清单】
二、化学平衡状态
一定条件下,可逆反应的正、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。
1、定义:
2、化学平衡状态的特征
:动态平衡,v正= v逆 ≠0
: v正= v逆
:各组分的浓度保持恒定
:条件改变,原平衡被破坏,建立新的平衡。
②等
③动
④定
⑤变
t1之后,反应处于平衡状态
反应速率
t1
平衡状态
V(逆)
时间
V正
条件变,平衡变
: 可逆反应
①逆
【考点清单】
3、化学平衡状态的建立
反应物浓度最大,v(正)最大,生成物浓度为0,v(逆)为0
反应物浓度逐渐减小,v(正)逐渐减小,生成物浓度由0逐渐增大,v(逆)从0逐渐增大
V(正)=v(逆),反应混合物中各组分的浓度保持不变
反应开始时
反应进行时
达到平衡时
一定条件下,把某可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中,反应过程如下:
【考点清单】
①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应;
②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
(1)“两审”
一审题干条件:
二审反应特点:
是恒温恒容、恒温恒压、恒容绝热;
4、平衡状态的判断
同一物质,生成等于消耗。
(2)“两标志”
(1)直接标志(动态标志、本质):
(2)间接标志(静态标志、现象):
“变量不变”
【考点清单】
如何理解 V正=V逆 ?
同一物质: 消耗的速率=生成的速率
不同物质:要具正、逆两个方向,且两向速率之比=化学计量数之比
例1: 一定条件下,可逆反应N2 + 3H2 2NH3。
(1)单位时间内,有1molN2消耗,同时有1molN2生成
(2)单位时间内,有3molH2消耗,同时有2molNH3消耗
(3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成
(4)断开1molN≡N的同时有6molN—H断裂
以上均表示V(正)=V(逆)
【重难点突破】
如何理解反应混合物中各组分的浓度保持不变?
①气体的总物质的量不变
②气体的压强不变
③气体的颜色不变
④气体的密度不变
⑤气体平均相对分子质量不变
例2:在容器体积不变和其它条件不变
以2NO2(g) N2O4(g)为例,分析化学反应是否达到平衡状态:
变量不变
【重难点突破】
练习:能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在恒容容器中已达到平衡状态的是
①容器内N2、H2、NH3三者共存
②容器内N2、H2、NH3三者的浓度相等
③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
④t min内,生成2molNH3同时消耗1molN2
⑤t min内,生成1molN2同时消耗3molH2
⑥某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧容器内压强不随时间的变化而变化
⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
⑤
⑥
⑩
⑧
练习:一定温度下在一容积不变的密闭容器中加入2molX和1molY发生可逆反应:2X(g)+Y(g)⇌Z(s),以下能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.反应容器中Y的体积分数不变
C.X的分解速率:Y的消耗速率=2:1
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
A
【夯实基础】
练习:在恒容绝热密闭容器中发生
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),下列情况都能说明该反应已达到平衡状态的是
①容器内的温度不再发生变化;
②容器内气体的密度不再发生变化;
③容器内气体的压强不再发生变化;
④v正(NO):V逆(N2):V逆(CO2