内容正文:
第22讲 化学平衡状态 化学平衡的移动
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
1.化学平衡研究的对象——可逆反应
考点一 可逆反应与化学平衡状态的建立
同时
小于
可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。
相等
2.化学平衡状态
(1)概念:一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正、逆反应的速率
时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定,即在给定条件下,该反应中达到了“限度”,这时的状态我们称之为“化学平衡状态”。
(2)建立过程:在一定条件下,把某一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:
最大
以上过程可用如图表示:
逐渐减
小
逐渐增大
保持不变
(3)平衡特征。
可逆
动态平衡
=
≠
3.化学平衡状态的判断
项目 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
正、逆反应
速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A,同时生成
m mol A 平衡
在单位时间内消耗了n mol B,同时生成
p mol C 不一定平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 不一定平衡
在单位时间内消耗了n mol B,同时消耗
q mol D 平衡
混合物体系中
各组分的含量 各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡
各物质的质量或质量分数一定 平衡
总压强或总体积或总物质的量一定 不一定平衡
压强 m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件不变) 平衡
m+n=p+q时,总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡
温度 在其他条件不变的条件下,体系温度一定 平衡
颜色 体系的颜色(反应物或生成物有颜色)不再变化 平衡
混合气体的平均
相对分子质量(Mr) m+n≠p+q时,平均相对分子质量一定 平衡
m+n=p+q时,平均相对分子质量一定 不一定平衡
体系的密度 m+n≠p+q,恒温恒压,体系密度一定 平衡
恒温恒容,体系密度一定 不一定平衡
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应。
( )
提示:可逆反应必须是在相同条件下正、逆反应同时发生。
×
×
提示:反应条件不同,后者是浓硫酸,不互为可逆反应。
(3)化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不再改变。
( )
√
×
化学平衡状态的判断
C
A.v逆(N2)=v正(H2) B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变 D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
解析:A项,利用化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,不符合题意;B
项,均表示正反应,无论反应是否处于平衡状态都成立,不符合题意;C项,混合气体密度保持不变说明容器中气体质量保持不变,表示该反应达到平衡状态,符合题意;D项,表示的浓度关系与是否平衡无关,不符合题意。
2.在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应:
B
现有下列状态:
①混合气体平均相对分子质量不再改变;
②气体的总物质的量不再改变;
③各气体组成浓度相等;
④反应体系中温度保持不变;
⑤断裂H—O键速率是断裂H—H键速率的2倍;
⑥混合气体密度不变。
其中能表明甲、乙两容器中反应都达到平衡状态的是( )
A.①③ B.④⑤ C.③④ D.②⑥
判断化学平衡状态的方法——
“正逆相等,变量不变”
“极值”思想在化学平衡计算中的应用
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
B
解析:可逆反应的特点是反应不能完全进行彻底。A项数据表明题中
0.2 mol·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能发生的,错误;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了
0.05 mol·L-1,是不可能发生的,错误;D项数据表明SO2和O2完全转化成了SO3,
即平衡时,c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能发生的,错误。
A.Z为0.3 mol·L-1
B.Y2为0.4 mol·L-1
C.X2为0.2 mol·L-1
D.Z为0.4 mol·L-1
A
1.化学平衡移动的理解
(1)概念。
可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在