2化学平衡的判断.pdf

1 -化学平衡可逆反应：1. 定义： 在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应很多反应都难以进行到底，如下列反应，都是可逆反应：N2+3H2 2NH3Cl2+H2OHCl+HClO 2SO2 + O2催化剂△2SO32. 特点：①同一条件，同时进行②反应进行不到底，任何反应物的转化率都小于100% 【例 1】2molSO2和 2molO2放在密闭容器中反应，反应足够长时间时，O2的物质的量在什么范围？【例 2】在密闭容器中进行反应：H2(g)＋ I2(g)2HI(g) ，已知 H2、I2、HI 的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol· L－1，在一定条件下，充分反应后，各物质的浓度可能是() A.HI 为 0.3 mol·L－1B.I2为 0.4 mol· L－1C.H2为 0.2 mol·L－1D.HI 为 0.4 mol·L－1【答案】 例 1: 0<2mol 例 2：A 一. 化学平衡的建立N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 1.v—t 图2.c —t 图ct反应物生成物t00ct反应物生成物t003.化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等， 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，叫做化学平衡状态，简称化学平衡。

2 -二. 化学平衡的特征：1. 特征：“动”“等”“逆”“定”“变”动态平衡v(正)=v(逆) 可逆反应各种变量外界条件改变（n、c、ω 、φ等）平衡可能改变保持不变2. 达到平衡的判断? .“等”（ v正＝v逆）口诀：正逆成比例N2 + 3H2 2NH3① 消耗 1molN2，同时生成1molN2【变形】：消耗1molN2，同时生成3molH2消耗1molN2，同时消耗2molNH3② 断开 1molN ≡N，同时生成1molN≡N 【变形】：断开1molN≡N，同时生成3molH — H 断开 1molN ≡N，同时断开6molN —H ③ 比例式及变形11 )N()N(22逆正vv31)H()N(22逆正 vv31)H()N(22生成消耗vv21 )NH()N(32消耗消耗vv④ 乘积v(H2)＝3v(N2) （）3v(H2)正＝ 2v(NH3)逆（）? . “定” （××不再变化，达到平衡）① m、n、c、α 、φ （针对气体）、颜色等不再变化，或不吸热也不放热，一定平衡② p、V（看气体分子数，相等不对不等对）N2 + 3H2 2NH3H2(g)+ I2(g)2HI(g) - 3 -n(总)不变恒 T、V，p(总)不变恒 T、p， V 不变③ 恒 V， ρ不变（ 找固体 ）N2 + 3H2 2NH3H2(g)+ I2(g)2HI(g) FeO(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) 恒 V， ρ不变④M（或平均相对分子质量：①m(g) ②气体 n(总)）N2 + 3H2 2NH3H2(g)+ I2(g)2HI(g) FeO(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) M不变⑤ 2SO2(g) + O2(g)催化剂△2SO3(g) c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2 时达平衡（）【课堂练习】1.在一定条件下，将0.3 mol CO 和 0.2 mol H2O(g)通入 2 L 密闭容器中，发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋ H2(g)。

1).反应开始时，浓度最大，正反应速率最大；浓度为 0，反应速率为02). 随着反应的进行，反应物浓度逐渐，正反应速率逐渐；生成物浓度逐渐，逆反应速率逐渐，最终正、逆反应速率，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓度均3).下面是该反应的v－t 图像：由 v－ t 图像可以看出化学平衡是动态平衡，因为，即反应仍在进行着2.可逆反应： 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是: ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用- 4 -NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1 的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部3．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是() A．体系的体积不再发生变化B．v正(CO)＝ v逆(H2O) C．生成 n mol CO 的同时生成n mol H2D． 1 mol H —H 键断裂的同时断裂2 mol H —O 键4. 判断下列情况下反应是否平衡判断依据是否平衡定各物质的物质的量或物质的量浓度不再变化各物质的质量或质量分数不再变化各气体的体积或体积分数不再变化反应物的转化率不再变化对于反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，总物质的量不变对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，总物质的量不变对于反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，恒温恒容时压强不变对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，恒温恒容时压强不变对于反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，恒温恒压时体积不变对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，恒温恒压时体积不变对于反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，恒温恒容时密度不变对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，恒温恒容时密度不变对于反应FeO(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g)，恒温恒容时密度不变对于反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，平均摩尔质量不变对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，平均摩尔质量不再变化对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，颜色不再变化对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，在绝热体系中，反应体系温度不再变化判断依据是否平衡等对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，单位时间内，消耗1molH2的同时生成1mol 的 H2对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，单位时间内，消耗1molH2的同时生成1mol 的 I2对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，单位时间内，消耗1molH2的同时消耗2mol 的 HI对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，v(H2)消耗=v(H2)生成对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，断开 1molH—H，同时生成2molH —I 对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，断开 1molH—H，同时生成1molI —I 对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，v(H2)正=v(H2)逆- 5 -对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，v(HI)正=2v(H2)逆对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，v(H2):v(I2):v(HI)=1:1:2 对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g) ，c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2 【答案】：1．(1)反应物生成物逆(2)减小减小增大增大相等保持不变(3)v正＝v逆≠0 2．A 3.C 3. 化学平衡的计算（三行式）N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 起始 /mol ·L-1x y 0 转化 /mol ·L-1a 3a 2a 平衡 /mol ·L-1x－a y－3a 2a①平衡时N2的转化率α ： xa)N(2× 100﹪②平衡时N2的体积分数φ ： 2ayxax)N(2× 100﹪③平衡时的压强与原压强之比： yxpp2ayx0【练习】1.X 、Y、Z 三种气体，取X 和 Y 按 1︰1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2，则 Y 的转化率最接近于A．33% B．40% C．50% D．66% 2.在 5L 密闭容器中充入2molA 气体和 1molB 气体，在一定条件下发生反应：2 A(g) ＋B(g)2C(g)，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6 ，则 A 的转化率为 ( ) A．67% B．50% C．25% D．5% 3．(11 大纲 )在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和 8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为 25%，则平衡时氮气的体积分数接近于() A．5% B．10% C． 15% D．20% 【答案】 1．D 2．B 3．C【知识过关】1．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应- 6 -(甲)2NO2(g)2NO(g) ＋O2(g) (乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g) 现有下列状态：①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比③速率之比等于系数之比的状态④浓度之比等于系数之比的状态⑤百分含量之比等于系数之比的状态⑥混合气体的颜色不再改变的状态⑦混合气体的密度不再改变的状态⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑨体系温度不再改变的状态⑩压强不再改变的状态? 反应物的浓度不再改变的状态? 反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明 (甲)达到化学平衡状态的是__________；能表明 (乙)达到化学平衡状态的是__________；能表明 (甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是__________。

2．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g) ＋Z(s)(乙)A(s) ＋2B(g)C(g)＋ D(g)，当下列物理量不再发生变化时①混合气体的密度②反应容器中生成物的百分含量③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比④混合气体的压强⑤混合气体的平均相对分子质量⑥混合气体的总物质的量其中能表明 (甲)达到化学平衡状态是________；能表明 (乙)达到化学平衡状态是________3.下列那种说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（双选）A.1 个 N≡ N 键断裂的同时，有3 个 H－H 键形成B.1 个 N≡N 键断裂的同时，有3个 H－H 键断裂C.1 个 N≡ N 键断裂的同时，有6 个 N－H 键形成D.1 个 N≡N 键断裂的同时，有6个 N－H 键断裂4.能够说明N2+3H22NH3反应已达到平衡状态的是①NH3的生成速率与NH3的消耗速率相等②消耗 0.5molN2同时生成1molNH3③生成 1molN2同时消耗3molH2④某时间内断裂3mol H －H 键的同时，断裂6molN －H ⑤容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:2:3 ⑥v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶ 3∶2 ⑦H2浓度不再变化⑧容器内N2、H2、NH3三者浓度相等⑨容器内气体总质量不随时间变化而变化⑩容器内气体的总物质的量不随时间改变而改变? 恒 T 恒 V 时容器内压强不随时间变化而变化? 恒 T 恒 p 时气体的体积不在发生变化? 恒 T 恒 V 时容器内气体的密度不再发生变化? 混合气体的平均摩尔质量不再发生变化- 7 -? 反应即不向环境放热，也不吸热A.①③④⑦B.①③④⑦⑩ ? ? ? ?C.①③④⑦ ?D.①③④⑥⑦⑧⑩? ? ? ? ?5.能证明反应H2(g)+I2(g)2HI(g) 一定达到平衡状态是（）①单位时间内消耗n mol H2的同时消耗n mol HI ②单位时间内每生成n mol H2，同时生成2n mol HI ③一个 H—H 键断裂的同时有两个H—I 键断裂④H2、I2、HI 的分子数之比为1∶1∶2 ⑤c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1 ∶1∶2 ⑥v(H2)∶v(I2)∶v(HI)=1 ∶1∶2 ⑦恒 T 恒 V 时一定时，。