内容正文:
第26讲 化学平衡的移动
课程标准 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。
考点一 可逆反应与化学平衡建立
授课提示:对应学生用书第239页
1.可逆反应
(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特点:
①相同条件下,正、逆反应同时进行;
②任何时刻,反应物、生成物必定共存;
③任意组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示方法:在化学方程式中必须用表示。
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浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立
从正反应开始建立 从逆反应开始建立
(3)平衡特征
化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即:
①逆:研究的对象是可逆反应。
②等:化学平衡的实质是正反应速率=逆反应速率。
③动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
④定:当可逆反应达到平衡时,各组分的浓度为一定值。
⑤变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
(1)二次电池的充、放电为可逆反应。( )
(2)在化学平衡建立过程中,v正一定大于v逆。( )
(3)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。( )
(4)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。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
关键点1 化学平衡状态的判定
1.可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
解析:A项,无逆反应速率;B项,=时,反应达到平衡状态;C项,=,即2v正(H2)=3v逆(NH3)时反应达到平衡状态;D项,=,即3v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡状态。
答案:C
2.一定温度下,反应:N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
A.①② B.②④
C.③④ D.①④
解析:因反应容器保持恒压密闭,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合ρ气=可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题意;无论是否平衡,体系温度不变,反应的ΔH都不变,②不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正逐渐变小,直至达到平衡,③不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,④符合题意,故选D。
答案:D
3.在一定温度下的定容容器中,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____________________。
(4)能说明C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是____________________。
(5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是_______________。
(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是_____________。
答案:(1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦ (5)①②③ (6)②④⑦
4.若3题中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?
(1)________________________;
(2)________________________;
(3)________________________;
(4)__________________