内容正文:
2.2.2化学平衡状态
目标
1.了解化学反应的可逆性
2.了解化学平衡建立的过程
3.理解化学平衡的特征
可逆反应
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。
表示方法:可逆反应方程式常用“ ⇌”连接,把从左向右进行的反应称为 ,把从右向左进行的反应称为 。
温故知新
正反应
逆反应
正反应
逆反应
特征:
①双向性;
②双同性;
③共存性;
④能量转化类型相反
题型一 · 对可逆反应的理解
1.下列对可逆反应的认识正确的是( )
练一练
B
题型一 · 对可逆反应的理解
2.在可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌ 2SO3(g)中充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在下列物质中的( )
A.多余的氧气中
B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧化硫中
D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中
练一练
D
题型二 · 可逆反应的计算
3.已知298 K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g) ΔH=-92.0 kJ·mol-1,将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量(忽略能量损失)( )
A.一定大于92.0 kJ B.一定等于92.0 kJ
C.一定小于92.0 kJ D.不能确定
练一练
C
题型二 · 可逆反应的计算
4.在一定体积的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
练一练
B
A.N2为0.2 mol·L-1,H2为0.6 mol·L-1
B.N2为0.15 mol·L-1
C.N2、H2均为0.18 mol·L-1
D.NH3为0.4 mol·L-1
解题思路
“一边倒”法判断可逆反应中物质的浓度取值
1.完全转化到“⇌”的右侧,求出生成物的最大值,反应物的最小值,此时反应物可能为0,也可能不为0。
2.完全转化到“⇌”的左侧,求出反应物的最大值,生成物的最小值。
3.据1、2得出各物质的浓度的取值范围进行讨论。
可逆反应
定义:
如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当 反应进行到一定程度时, 与 相等,反应物的浓度与生成物的浓度都 ,达到一种表面静止的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
知识点二· 化学平衡状态
内在实质:
适用范围:
注意事项
正反应速率
逆反应速率
不再改变
可逆
v正(B)= v逆(B) ≠0
外在标志:
反应混合物中各组分的浓度保持不变
1.化学平衡状态的概念
知识点二· 化学平衡状态
浓度—时间图像
2.化学平衡状态图像分析
时间
速率
O
正反应
逆反应
O
时间
浓度
生成物
反应物
速率—时间图像
平衡时:C反、C生不再变化, 达到了平衡状态,v正=v逆≠0
反应开始时:C反最大, v正最大;
反应进行过程中:C反↓, v正↓;
C生=0 , v逆=0
C生↑ v逆↑
知识点二· 化学平衡状态
3.化学平衡状态的特征
③动:
②等:
④定:
⑤变:
①逆:
动态平衡(v(正)= v(逆) ≠0)
v(正)= v(逆)
平衡时反应物和生成物浓度保持不变。
条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
可逆反应
若为横等式则自己系数在对方前面
知识点三· 判断达到化学平衡的标志
1.等速标志
①同种物质: vA(正)=vA(逆)
②不同物质: vA(正)与vB(逆)之比等于它们系数之比
题型一 · 根据速率关系判断可逆反应是否平衡
1.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是 。
练一练
BCD
A.单位时间内生成n mol A,同时生成 3n mol B
B.生成C的速率与C分解的速率相等
C.3v正(A)=v逆(B)
D.单位时间内生成n mol A,同时生成 2n mol C
E.单位时间内消耗2n mol A,同时消耗 2n mol C
速率关系判断可逆反应是否平衡
1.文字描述时:同侧词义相反,异侧词义相同。
2.横等式表示时:必须有正、逆两字,自己计量数在对方前面。
知识点三· 判断达到化学平衡的标志
2.浓度不变标志
反应体系中各物质的浓度保持不变。
各组分n、m、物质的量分数、质量分数、体积分数
(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体