化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定

化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定華鎣中學(xué)：楊旭

19世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的氣體中含有相當(dāng)量的CO，有的工程師認(rèn)為這是由于CO和鐵礦石的接觸時(shí)間不夠長(zhǎng)所造成的。于是在英國(guó)耗費(fèi)了大量的英鎊造了一個(gè)高大的煉鐵高爐，以增加CO和鐵礦石接觸時(shí)間?？墒呛髞?lái)發(fā)現(xiàn)，用這個(gè)高爐煉鐵，所排除的高爐氣中，CO的含量并沒(méi)有減少，這是什么原因呢？C+CO22CO科學(xué)史話：Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)：

在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)

行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。2.符號(hào)：3.特點(diǎn)：(2).

有一定限度，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。(1).反應(yīng)物與生成物同時(shí)共存，正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。任何反應(yīng)都是具有可逆性的，但是有大小之分如果可逆性很小，一般視為不可逆反應(yīng)。

1.定義：注意：(4).常見可逆反應(yīng)：Cl2+H2OHClO+HClNH3+H2ONH3·H2ON2+3H22NH3

高溫高壓催化劑2SO2+O22SO3

催化劑H2+I22HISO2+H2OH2SO3

NH3+H2ONH3·H2O

由可逆反應(yīng)的特征可知：一定條件下的可逆反應(yīng)是有一定的限度的，反應(yīng)進(jìn)行得不徹底，其反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。那么如何確定可逆反應(yīng)的限度？思考：t（min)C(mol/L)0102030405060N210.80.650.550.50.50.5H243.42.952.652.52.52.5NH300.40.70.9111

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到一定程度時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到了最大限度。N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

正向逆向在1L密閉容器中加入1molN2和4molH2發(fā)生反應(yīng)結(jié)論：實(shí)例分析：此狀態(tài)化學(xué)上稱之化學(xué)平衡狀態(tài)一、化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度。在一定條件下的某可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物與生成物的濃度不再改變，達(dá)到了一種表面靜止的狀態(tài)，化學(xué)上稱之為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。

V(正）V(逆）V(正）==V(逆）Vtt11.定義：注意：2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(6).同：研究對(duì)象為可逆反應(yīng);用同一種物質(zhì)表述的正逆反應(yīng)速率相等;動(dòng)態(tài)平衡(表面反應(yīng)停止，實(shí)則繼續(xù)進(jìn)行);外界條件改變，平衡狀態(tài)可能改變;在相同條件下，從不同方向建立的同一可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)可能相同。(1).逆：(2).等：(3).定：(4).動(dòng)：(5).變：各物質(zhì)組成恒定;3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定核心角度：

(1).等

(2).定例題評(píng)講例題1

下列方法中可以證明H2（g）＋I(xiàn)2（g）≒2HI（g）已經(jīng)達(dá)平衡的是（）A.一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂；B.百分組成W（HI）==W（I2)；C.反應(yīng)速率V(H2):V(I2):V(HI)==1:1:2時(shí)；D.C（HI）：C（H2）：C(I2）==2:1:1;A例題2下列說(shuō)法中，可以證明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(

)A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成

B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂

C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂

D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成AC

A.溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化；B.溫度和體積一定時(shí)，容器的壓強(qiáng)不再變化；C.條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不在變化；D.溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不在化；E.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不在變化。例題3

下列方法中可以證明H2（g）＋I(xiàn)2（g）≒2HI（g）已經(jīng)達(dá)平衡的是（）AE例題4

在一定溫度下，可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)≒2NH3(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）

A.NH3的生成速度與NH3的分解速度相等

B.單位時(shí)間生成1molN2，同時(shí)生成3molH2C.N2、H2、NH3的濃度不再變化

D.N2、H2、NH3的分子數(shù)比為1：3：2

A、C

例題5

在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后，18O存在下列物質(zhì)中的(

)A．多余的氧氣中

B．生成的三氧化硫中C．氧氣和二氧化硫中

D．二氧化硫、氧氣和三氧化硫中D

例題6

可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)≒2NH3(g在一定條件下于10L的密閉容器中發(fā)生，若開始時(shí)加入2molN2、2molH2、0molNH3，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3的濃度不可能達(dá)到的值是(

)A.0.1mol/LB.0.02mol/LC.0.05mol/LD.0.15mol/LD

例題7對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等B.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定C.加入催化劑V2O5，可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，該平衡不隨外界條件變化而變化BC

例題8

可逆反應(yīng)：N2＋3H2?2NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來(lái)表示，下列各關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(

)A.3v(N2)正＝v(H2)正

B.v(N2)正＝v(NH3)逆

C.2v(H2)正＝3v(NH3)逆

D.v(N2)正＝3v(H2)逆C

例題9

在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)：A(s)＋2B(g)?C(g)＋D(g)已達(dá)平衡的是(

)A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC

例題10

一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)?2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(

)A.C生成的速率與C的分解速率相等B.單位時(shí)間生成nmolA的同時(shí)，生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化

D.A、B、C的分子數(shù)比為1∶3∶2AC

歸納化學(xué)平衡狀態(tài)判定的角度：反應(yīng)條件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量平衡平衡平衡不一定平衡（1）各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定（2）各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定（3）各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定（4）總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定反應(yīng)條件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡（1）在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成了mmol的A，（2）在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)生成了Pmol的C,（3）在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB同時(shí)消耗了qmol的D,（4）V(A)：V(B)：V(C)：V(D)==m:n:p:q反應(yīng)條件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)壓強(qiáng)恒溫恒容恒溫恒容(1)m+n≠p+q總壓力一定（其他條件一定）平衡(2)m+n＝

p+q總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體的平均摩爾質(zhì)量或平均分子質(zhì)量恒溫恒容（1）m+n≠p+q時(shí)，M一定恒溫恒容（2）m+n＝

p+q時(shí)，M一定平衡不一定平衡反應(yīng)條件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g溫度體系溫度恒定。平衡體系的密度恒溫衡容的容器氣體密度恒定不一定平衡

課堂小結(jié):特征：逆、等、定、動(dòng)、變3.判斷可逆反應(yīng)是否處于平衡狀