内容正文:
第25讲 化学平衡状态
考点导航
考点一 可逆反应与化学平衡建立
重难点辨析
1.可逆反应
(1)定义
在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。
②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示
在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,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。
(2)化学平衡的建立
(3)平衡特点
规律·方法·技巧·点拔
1.规避“2”个易失分点
(1)化学平衡状态判断“三关注”
①关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器;
②关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;
③关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。
(2)不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。
④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
2.判断化学平衡状态的两方法和两标志
(1)两方法——逆向相等、变量不变。
①“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。
②“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变,当这个量不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为平衡状态的判断依据。
(2)两标志——本质标志、等价标志。
①本质标志:v(正)=v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某物质的速率等于逆反应生成该物质的速率。
②等价标志:
a.对于全部是气体参加的反应,并且反应后气体物质的量发生改变,体系的压强(恒温恒容)、平均相对分子质量不随时间而变化。例如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
b.体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。
c.对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
d.对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如2NO2(g)N2O4(g)。
e.体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
f.绝热体系的温度不变。
典型例题剖析
考向1 “极端转化”确定各物质的“量”
【典例1】(2023秋·广东广州·高三广州六中校考阶段练习)工业制硝酸涉及、和等物质。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol 中含有的离子键数目为NA
B.体积为1 L的1 mol/L氨水中,的数目为NA
C.和的混合物中含l mol N,则混合物中原子总数为3NA
D.1 mol 和3 mol 一定条件下充分反应,生成的分子数目为2NA
【变式练1】(2022秋·辽宁大连·高三大连八中校考期中)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.69 g NO2和N2O4的混合气体中所含原子数小于4.5NA
B.100 g38%的过氧乙酸的水溶液中氧原子数目为1.5NA
C.等物质的量的Na3N和NaN3中含有阴离子数为NA
D.1mol SO2与0.5mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数大于NA
【变式练2】(2023秋·广东广州·高三广州六中校考阶段练习)工业制硝酸涉及、和等物质。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol 中含有的离子键数目为NA
B.体积为1 L的1 mol/L氨水中,的数目为NA
C.和的混合物中含l mol N,则混合物中原子总数为3NA
D.1 mol 和3 mol 一定条件下充分反应,生成的分子数目为2NA
考向2 化学平衡状态的判断
【典例2】7.(2023·全国·高三专题练习)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A.,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B.,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C.,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.,反应体系中与的物质的量之比保持3:1
【变式练3】(2022·广东·校联考模拟预测)对于反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1,下列有关说法正确的是
A.达到平衡后,升高温度,c(SO3)增大
B.使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时