内容正文:
第46讲
化学平衡状态与平衡常数
2024
高考化学一轮复习高频考点精讲
1.掌握化学平衡状态的特征及判定方法。
2.了解化学平衡常数的含义及影响因素。
3.能利用化学平衡常数进行有关计算。
复习目标
可逆反应
化学平衡状态
考点一
1.可逆反应
(1)概念
在同一条件下,既可以向 进行,同时又能向 进行的化学反应。
(2)特点
双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应
双同性 正、逆反应是在同一条件下,同时进行
共存性 反应物的转化率_____100%,反应物与生成物共存
正反应方向
逆反应方向
小于
必备知识
2.化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的 反应体系中,当正、逆反应速率 时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立
绘制“反应速率-时间”图像,表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。
可逆
相等
(3)平衡特征
可逆反应
动态平衡
v正
v逆
质量或浓度
②宏观组成标志
各组分的浓度保持不变,或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态是平衡状态。
③间接标志
a.有气体参加的 反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,达到平衡状态。
b.如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡状态。
c.气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡(若体系中各组分均为气体,气体质量守恒;若体系中不全是气体,要注意气体质量变化)。
不等体
2.化学反应达到平衡后,反应物和生成物的浓度或百分含量相等( )
3.在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3( )
×
×
×
易错辨析
一、可逆反应的特征
1.在一密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g)。已知反应过程中某一时刻X、Y、Z的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当反应达到平衡时,不可能存在的是
A.c(X)=0.5 mol·L-1
B.c(Y)+c(X)=0.5 mol·L-1
C.c(Y)+c(Z)=1.05 mol·L-1
D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75 mol·L-1
√
专项突破
不确定下一时刻反应进行的方向,因此需要考虑反应进行的方向并结合极限思想解答。若该时刻后反应正向进行且Y全部转化为Z,则
2X(g) + Y(g) 2Z(g)
某时刻/(mol·L-1) 0.3 0.1 0.4
转化/(mol·L-1) 0.2 0.1 0.2
平衡/(mol·L-1) 0.1 0 0.6
若反应逆向进行,且Z全部转化为X和Y,则
2X(g)+Y(g) 2Z(g)
某时刻/(mol·L-1) 0.3 0.1 0.4
转化/(mol·L-1) 0.4 0.2 0.4
平衡/(mol·L-1) 0.7 0.3 0
解析
平衡时0.1 mol·L-1<c(X)<0.7 mol·L-1,可能等于0.5 mol·L-1,故A不选;
平衡时0.1 mol·L-1<c(Y)+c(X)<1.0 mol·L-1,c(Y)+c(X)可能等于0.5 mol·L-1,故B不选;
平衡时0.3 mol·L-1<c(Y)+c(Z)<0.6 mol·L-1,不可能等于1.05 mol·L-1,故C选;
平衡时0.7 mol·L-1<c(X)+c(Y)+c(Z)<1.0 mol·L-1,0.75 mol·L-1介于0.7 mol·L-1
和1.0 mol·L-1之间,故D不选。
二、平衡状态的标志
2.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;
⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。
(1)能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是__________(填序号,下同)。
(2)能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是___________