第37讲 化学平衡的标志和特征

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化学反应平衡的标志

化学反应平衡的标志

⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均相对分子质量不再发生变化
【练习1】在一定温度下,向a L密闭容器中加入 1mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应: X(g)+2Y(g) 2Z(g)此反应达到平 衡的标志是 AB A 容器内压强不随时间变化 B 容器内各物质的浓度不随时间变化 C 容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2 D 单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
(3)必须强调“同一条件”,在不同条件下能 向两个方向进行的反应不能叫做可逆反应。 H2SO4(浓)+2HI→I2 + SO2+2H2O SO2+ I2 + 2H2O → H2SO4 +2HI 不同浓度下反应,不能叫做可逆反应。
点燃 电解
2H2+O2 →2H2O, 2H2O → 2H2+O2 不同条件下反应,不能叫做可逆反应。
强 调 四 点
对象:可逆反应 本质:正反应速率=逆反应速率
现象:各组分百分含量(或质量)、浓度 (或体积分数)等保持不变
化学平衡状态的特征
2、化学平衡状态的特征
(1)逆:研究对象可逆反应。
(2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)
(3)等:正反应速率=逆反应速率≠0
(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持不变, 各组分的百分含量一定。 (5)变:条件变化,化学平衡状态将被破坏,直 到在新的条件下建立新的平衡。
⑤⑥⑧⑩
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
④t min内生成1mol NH3同时消耗0.5mol N2
⑤t min内,生成1mol N2同时消耗3mol H2 ⑥ 某时间内断裂3mol H-H键的同时,断裂6mol N-H键 ⑦容器内质量不随时间的变化而变化 ⑧容器内压强不随时间的变化而变化

高中化学化学平衡状态的标志

高中化学化学平衡状态的标志

化学平衡状态的标志一、化学平衡的标志化学平衡的标志是:①;②各组分的物质的量、质量、含量保持不变。

二、速度与平衡的关系1、,平衡向正反应方向移动。

2、,平衡不移动。

3、,平衡向逆反应方向移动。

三、化学平衡状态的特征逆:研究对象是可逆反应。

等:。

动:动态平衡。

定:达平衡后,各组分的浓度保持不变。

变:条件改变,平衡发生移动。

同:在外界条件一定时,相当量的反应物和生成物间,不论从正反应开始,还是从逆反应开始,达到的平衡状态是相同的。

四、化学平衡状态的判断方法1、达到化学平衡状态的本质标志化学平衡状态的本质标志是:正反应速率等于逆反应速率,但不等于零,是对同一反应物或同一生成物而言。

对某一反应物来说,正反应消耗掉反应物的速度等于逆反应生成该反应物的速度。

2、达到化学平衡状态的等价标志所谓“等价标志”是指可以间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。

(1)与等价的标志①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,如:。

②不同的物质:速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,如:。

③可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。

④化学键断裂情况=化学键生成情况。

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。

对不同物质而言,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。

如:对反应,当有3mol H—H键断裂,同时有键断裂,则该反应达到了化学平衡。

(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变①质量不再改变:各组成成分的质量不再改变,各反应物或生成物的总质量不再改变(不是指反应物的生成物的总质量不变),各组分的质量分数不再改变。

②物质的量不再改变:各组分的物质的量不再改变,各组分的物质的量分数不再改变,各反应物或生成物的总物质的量不再改变。

[反应前后气体的分子数不变的反应,如:除外]③对气体物质:若反应前后的物质都是气体,且化学计量数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。

化学平衡状态的标志

化学平衡状态的标志

化学平衡状态的标志一、化学平衡的特征:1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应,可逆反应不能进行到底,即反应过程中反应物(生成物)不能全部转化为生成物(反应物)。

2、“动”:达到平衡时,v(正)=v(逆)≠0,即化学平衡是动态平衡,正反应和逆反应仍在继续进行。

3、等v(正)=v(逆),它的具体含义有两个方面:⑪用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等。

即单位时间内生成与消耗某反应物(生成物)的量相等。

⑫用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等,但必须符合两方面①表示两个不同的方向。

②速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比4、定:因为v(正)=v(逆)≠0,所以同一瞬间,同一物质的生成量等于消耗量。

总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量,物质的量浓度,各成分的百分含量(体积分数、质量分数),转化率等不随时间变化而变化。

或在反应过程中,如M、ρ、p、T 等某一时刻保持不变即达到了平衡。

5、变:改变影响化学平衡的条件,平衡就被破坏,正逆反应速率不再相等,平衡发生移动,直至建立新的平衡。

6、化学平衡的建立与反应的途径无关同一可逆反应,只有条件相同(即温度、压强相同)并按化学方程式计量数的相应量配比,使容器中总质量保持不变,则无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或正、逆反应同时开始,最终都会达到同一平衡状态。

二、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据三、具体问题分析1、从化学键的角度命题【例1】:下列说法中,可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是()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键断裂D 1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成分析:A、N≡N断裂代表正反应速率,H-H键形成代表逆反应速率,且比值为1:2,A 正确。

化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结

化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结

可逆反应达到平衡状态的标志及判断在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态,叫化学平衡状态。

其特点有:(1)“逆”:化学平衡研究的对象是可逆反应。

(2)“等”:化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即:v(正) =v(逆)。

(3)“动”:v(正) =v(逆) ≠0(4)“定”:平衡体系中,各组分的浓度、质量分数及体积分数保持一定(但不一定相等),不随时间的变化而变化。

(5)“变”:化学平衡是在一定条件下的平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。

(6)“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不论采取何种途径,即不论由正反应开始还是由逆反应开始,最后所处的平衡状态是相同的,即同一平衡状态。

可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下:以m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)为例:一、直接标志:①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,即:A消耗速率与A的生成速率相等,A消耗速率与C的消耗速率之比等于m : p;②反应体系中各物质的百分含量保持不变。

二、间接标志:①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m+ n≠p + q);②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变;③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

对于密闭容器中的可逆反应:m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否达到平衡还可以归纳如下表:化学反应m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g) 是否平衡混合物体系①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡中各成分的含量②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m molA,即v(正) = v(逆)平衡②在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p molC,即v(正) =v(逆)平衡③v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q,v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡④在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q molD,即叙述的都是v(逆)不一定平衡压强①其它条件一定、总压强一定,且m + n≠p + q平衡②其它条件一定、总压强一定,且m + n=p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定,且m + n≠p + q平衡②平均相对分子质量一定,且m + n=p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡三、例题分析:【例题1】可逆反应:2NO2(g) 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是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. 全部解析:①单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2时,必消耗n mol O2,能说明反应达到平衡;②不能说明;③中无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量系数之比;④有颜色的气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤体积固定,气体质量反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后△V ≠ 0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的量不变,该反应△V ≠ 0,能说明该反应达到平衡。

化学平衡的特征与平衡标志

化学平衡的特征与平衡标志

化学平衡的特征与平衡标志一、化学平衡的概念:在一定的条件的可逆反应,当正反应速率和逆反应速率相等的时候,反应混合物各组分的浓度保持不变的状态,就叫化学平衡状态。

二、化学平衡的特征:1、逆:化学平衡体系适用于可逆反应。

可逆反应指的是在相同条件下,既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行的反应。

可逆反应的最大特征是反应物的转化率不能达到100%。

2、等:化学平衡体系中,同一种物质的正反应速率与逆反应速率相等。

同一种物质正逆反应速率相等,是化学平衡的本质和标志之一。

3、定:可逆反应达到平衡状态时,各组分的浓度和百分含量保持不变。

反应各组分的浓度和百分含量保持不变也是化学平衡状态的标志之一。

4、动:在化学平衡体系中,虽然同一种物质的正逆反应速率相等,但正逆反应速率并不等于0。

即υ正 =υ逆 ≠0。

或者说,化学平衡状态是一个动态平衡状态。

5、变:当条件发生改变,化学平衡状态就可能发生改变,从一个旧的平衡状态就可以转变成一个新的平衡状态。

三、化学平衡的图像如图,代表一个从正反应开始的可逆反应的反应速率与时间的关系图。

随逆反应速率逐渐增加,在t 1时刻,正逆反应速率相等,该反应就达到平衡状态,各组分的浓度和百分含量保持 不变。

四、化学平衡的标志1、等的标志:同一种物质正逆反应速率相等,是可逆反应达到平衡状态的根本原因,是 的本质,是化学平衡的根本标志。

2、定的标志:各组分的浓度和百分含量保持不变,是同一种物质正逆反应速率相等引起必 然结果,也是化学平衡状态的显着标志。

一切基于同一种物质正逆反应速率相等和反应混合物浓度一定的说法和现象都可以列入 可逆反应达到平衡的标志。

五、强化练习1、在一个可逆反应中:2SO 2+O 2催化剂 加热 2SO 3 ,向容器中加入18O 2,达到平衡后,存在的18O 物质的说法正确的是( )A 、只有O 2B 、只有O 2、SO 3C 、只有O 2、SO 2中都有D 、SO 2、O 2、SO 3中都有2、在一个可逆反应CH 3COOH +CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 中,向反应混合物中加入H 218O 后,重新达到平衡后,反应混合物中存在18O 的说法正确的是( )A 、只有H 2OB 、只有H 2O 、CH 3COOHC 、只有H 2O 、CH 3CH 2OHD 、CH 3COOH 、CH 3CH 2OH 、CH 3COOCH 2CH 3和H 2O 中都有3、在一定温度下,反应 A 2(气)+B 2(气) 2AB(气) 达到平衡的标志是( )A 、单位时间生成n 摩尔的A 2同时生成n 摩尔的ABB 、容器内的总压不随时间变化C 、单位时间生成2n 摩尔的AB 同时生成n 摩尔的B 2D 、单位时间生成n 摩尔的A 2同时生成n 摩尔的B 24、在一定温度下,可逆反应 达到平衡的标志是( )A 、C 生成速度与C 分解的速度相等B 、单位时间内生成nmolA ,同时生成3nmolBC 、A 、B 、C 的物质的量浓度为一个常数D 、A 、B 、C 的分子数比为1︰3︰25、一定温度下,向a L 密闭容器中加入1mol X 气体和2 mol Y 气体,发生如下反应: X (g )+2Y (g )2Z (g ),此反应达到平衡的标志是( )A 、 容器内压强不随时间变化B 、 容器内各物质的浓度不随时间变化C 、 容器内X 、Y 、Z 的浓度之比为1︰2︰2D 、 单位时间消耗0.1mol X 同时生成0.2mol Z6、下列叙述中能肯定某一可逆反应达到平衡状态的是( )A 、某固体物质的浓度没有改变B 、正逆反应的速率相等C 、各物质的浓度之比等于方程式中化学计量系数之比D 、用各物质表示的反应速率之比等于其化学计量系数之比7、对于可逆反应 H 2 (g)+I 2 (g) 2HI (g),能说明反应达到平衡的标志是( )A 、C(H 2)=C(I 2)=C(HI)B 、C(H 2):C(I 2):C(HI)=1:1:2C 、单位时间内生成n molH 2的同时生成了n molI 2D 、温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化8、将一定量的SO 2和O 2放入一定体积的密闭容器中,550℃,在催化剂的条件下发生反应: 2SO 2+O 2 催化剂 加热 2SO 3 ,能说明该反应达到平衡的标志是( )A 、SO 2和SO 3的浓度相等B 、SO 2的生成速率与SO 2的消耗速率相等C 、容器中的混合气体的密度保持不变D 、SO 2的反应速率是O 2的反应速率的两倍9、一定温度一定体积的密闭容器进行如下可逆反应 N 2+3H 22NH 3 ,能说明反应达到平 衡的是( )A 、1个N N 键断裂的同时,有3个H —H 形成B 、1个N N 键断裂的同时,有3个H —H 断裂C 、1个N N 键断裂的同时,有3个N —H 断裂D 、1个N N 键断裂的同时,有6个N —H 形成10、已知:2SO 2(g)+O 2(g) 催化剂加热 2SO 3 (g) △H=—QkJ·mol -1 .现将1molSO 2气体和1molO 2在一个密闭容器中,进行和上述条件下的反应,充分反应后测得放出热量为Q 2KJ ,则Q 2和Q 的关系是( )A 、Q 2=12 QB 、Q 2<12 QC 、 B 、Q 2>12 QD 、B 、Q 2=Q。

化学平衡移动的标志和化学量的改变

化学平衡移动的标志和化学量的改变

化学平衡移动的标志和化学量的改变一、化学平衡移动的标志①正逆反应速率的标志:V 正≠V 逆是平衡移动的根本原因。

V 正>V 逆,平衡向正反应方向移动;V 正=V 逆,平衡不移动。

处在平衡状态;V 正<V 逆,平衡向逆反应方向移动。

②化学量的标志:生成物的物质的量增多,标志平衡朝正反应方向移动;生成物物质的量减少,标志平朝逆反应方向移动。

③对于改变温度,生成物物质的量增多,会导致反应物物质的量减少,反应物浓度减少,反 应物转化率增大,反应物百分含量减少,生成物浓度增加,生成物百分含量增加,意味着 平衡正向移动;生成物物质的量减少,会导致反应物物质的量增加,反应物浓度的增加, 反应物转化率降低,反应物百分含量增加,生成物浓度的减少,生成物百分含量减少,意味平衡逆向移动。

④对于改变体积来改变压强的情况,生成物物质的量增多,会导致反应物物质的量减少,反反应物转化率增大,反应物百分含量减少,生成物百分含量增加,意味着平衡正向移动;生成物物质的量减少,会导致反应物物质的量增加,反应物转化率降低,反应物百分含量增加,生成物百分含量减少,意味平衡逆向移动。

但反应物的浓度与生成物的浓度由于存在体积的分母效应,不能作为平衡移动的标志。

⑤对于改变浓度来说,增加一种反应物的浓度,会导致另一种反应物的转化率增大,浓度减少,百分含量减少,生成物物质的量增加,生成物浓度增加,平衡正向移动。

但本身的转化率下降,浓度增加,百分含量增加。

二、三种浓度改变平衡移动和化学量改变情况的分析①对于一个气体分子数减少的反应,如2SO 2+O 22SO 3,在同温同体积的密闭容器中进行反应,如果同时等倍增加SO 2和O 2的量,平衡向正反应方向移动,SO 2和O 2的转化率会提高,SO 2和O 2的体积分数会减少,SO 3的体积分数会增加。

②对于一个气体分子数不变的反应,如:H 2 (g)+I 2 (g)2HI(g) ,在同温同体积的密闭容器中进行反应,如果等倍增加H 2和I 2的量,平衡会向正反应方向移动,但H 2和I 2的转化率不变,SO 2和O 2的体积分数不变,SO 3的体积分数也不变。

化学平衡的标志和判断

化学平衡的标志和判断

化学平衡的标志和判断1、等速标志:指反应体系中用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等。

2、各组分浓度不变标志:总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度;各成分的体积分数、质量分数;转化率等不随时间变化而改变。

3.有气体参与的可逆反应:(1)从反应混合气体的平均相对分子质量(M)考虑:M=m(总)/n(总)①若各物质均为气体:当气体△n(g)≠0时,若M一定时,则标志达平衡。

如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)当气体△n(g)=0时,若M为恒值,无法判断是否平衡。

如H2(g)+I2(g)2HI(g)②若有非气体参加:无论△n(g)≠0或△n(g)=0时,当若M一定时,则标志达平衡。

如C(s)+O2(g) CO2(g)、CO2(g)+ C(s) 2CO(g)(2)从气体密度考虑:密度=质量/体积①若各物质均为气体:A.恒容:密度总为恒值,不能作为平衡标志。

B.恒压:a. △n(g)=0时,密度总为恒值,不能作为平衡标志。

b. △n(g)≠0时,密度为一定值,则可作为平衡的标志。

②若有非气体参加:A.恒容:密度为一定值,则可作为平衡的标志。

B.恒压:△n(g)=0时,密度为一定值,则可作为平衡的标志。

(3)从体系内部压强考虑:因为恒温、恒容条件下,n(g)越大,则压强就越大。

若各成分均为气体时,只需考虑△n(g)。

①△n(g)=0时,则压强为恒值,不能作为平衡标志。

②△n(g)≠0时,当压强为一定值,可作为平衡的标志。

(4)从体系内部温度考虑:当体系温度一定时,则标志达到平衡。

例1:(1995年全国高考题)在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol BC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2例2:(2002年全国高考广东卷)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是()A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z例3:下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是()A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化1.在一定温度下,反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是( )A.单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2nmol的AB同时生成n mol的B2D.单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的B22.一定温度下的恒容容器中,当物理量不再发生变化时,表明反应A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是( )A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量3.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是( )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键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成4.对于可逆反应N2+3H22NH3,下列能表示反应处于化学平衡状态的是( )A. 正反应V(N2)= 1/3mol/L·s, 逆反应V(H2)= 2/3mol/L·sB. 正反应V(NH3)=1 mol/L·s , 逆反应V(H2)=3/2mol/L·sC. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s , 逆反应V(N2)=2 mol/L·sD. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s, 逆反应V(H 2)=1 mol/L·s5.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧6.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO2N2O4 + 热量,下列能说明反应达到了平衡状态的是( )①NO2缔合生成N2O4的速率与N2O4分解生成NO2速率相等时②C(NO2)= C(N2O4)时③N2O4处于不再分解时④NO2的分子数与N2O4分子数比为2:1时⑤体系颜色深浅不再发生改变时⑥反应器中压强不再随时间变化时⑦混合气体的平均分子量保持不变时⑧混合气体的密度保持不变时A.①③⑤⑧B.②④⑥⑧C.③⑤⑦D.⑤⑥⑦7.可逆反应2HI(气)H2(气)+I2(气)达到平衡后,当改变外界条件(如某一物质浓度、体系压强、温度等)而发生下列项目的变化时,能作为平衡一定发生了移动的标志是( )A.气体的密度发生了变化B.气体的平均分子量发生了变化C.气体的颜色发生了变化D.体系的温度发生了变化8.在373K时,密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2 ,发生如下反应: NO2+ SO2NO + SO3 ,达到平衡时,下列叙述正确的是( )A. NO 和SO3的物质的量一定相等B. NO2和SO2 的物质的量一定相等C.平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等。

化学平衡的标志

化学平衡的标志

化学平衡的标志化学平衡即化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应,在反应之初,正反应速率大于逆反应速率,随着反应进行,正反应速率逐渐减小(反应物浓度减低),逆反应速率增大(生成物浓度增大),当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不在改变,达到一种表面静止的状态。

从化学平衡的定义来看,一个可逆反应达到平衡的根本标志:正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不在改变。

当然也可以理解一些间接标志。

一.化学平衡状态的根本标志根本标志I :速率v (正)= v (逆)。

对相同物质:v (生成)= v (消耗)≠0;对不同物质:反应方向相反,大小符合其化学计量数之比。

【例1】 能说明反应 N 2+3H 22NH 3 已达到平衡状态的是A .3V 正(H 2)=V 正(N 2) B.单位时间内消耗H 2的速率与生成H 2的速率相同C.2V 正(H 2)=3V 逆(NH 3)D.NH 3的分解速率和N 2的消耗速率速率。

【答案】BC根本标志II :浓度反应物的浓度与生成物的浓度不在改变(固体的浓度不变不能作为标志)。

以下情形可体现浓度不再改变:各物质的物质的量(或断键与成键的物质的量)、转化率(或产率)、物质的量分数、体积百分数、质量分数不再改变或有色物质(Br 2、I 2、NO 2等)颜色不在改变。

例:对反应2NO 22NO +O 2 、 H 2(g)+2I 2(g)2HI (g ) 、2NO 2N 2O 4等体系的颜色不再改变,即NO 2、I 2的浓度不再改变时可作为平衡的标志。

【例2】一定温度下,反应N 2(g )+3H 2(g) 2NH 3(g)达到化学平衡状态的标志是A .c(N 2)∶c(H 2)∶c(NH 3)=1∶3∶2B .N 2,H 2和NH 3的物质的量分数不再改变C .N 2与H 2的物质的量之和是NH 3的物质的量2倍D .断开1mol N≡N 的同时断开3mol H-H.【答案】B二.达到化学平衡状态的间接标志所谓“间接标志”是指在特定环境、特定反应中能间接衡量有气体参与的某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志,通常指压强、平均式量、密度等,能间接体现。

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第37讲化学平衡的标志和特征(两课时)【考试说明】1、理解化学平衡的含义。

2、理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。

【教学设计】一、可逆反应1、定义:,既能向进行,同时又能向进行的反应2、两点说明:(1)可逆反应用“”表示。

(2)必须强调在“同一条件下”,在不同条件下能向两个方向进行的反应不能叫做可逆反应。

如浓硫酸能氧化HI生成I2和SO2,而将SO2气体通入碘水中又能生成稀硫酸和氢碘酸,这两个反应是在不同浓度下进行的,不能叫做可逆反应;又如:H2和O2在点燃的条件下能生成水,而水在电解的条件下又能生成H2和O2,这两个反应是在不同条件下进行的,也不能叫做可逆反应。

【例1】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡后,通入18O2,再次达到平衡时,18O存在于哪些分子中()A、SO3、O2B、SO2、SO3C、SO2、SO3、O2D、SO2、O2二、化学平衡状态1、化学平衡的研究对象:2、化学平衡状态的概念:在一定条件下的可逆反应里,当,反应混合物中各组分的保持不变的状态【例2】在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述中错误的是()A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零B、随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后正反应速率减小为零C、随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定D、随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定3、几点说明:(1)可逆反应是前提..,速率相等是实质..。

..,浓度保持不变是标志(2)v正=v逆≠0,正反应和逆反应仍在进行中,是一种动态平衡。

(3)百分含量....指各组分的质量分数、物质的量分数、气态物质的体积分数。

(4)各组分...是指平衡体系中每一组分(除固体和纯液体外),当某一组分的百分含量发生变化时,一定未达到平衡状态。

(5)保持不变....是指不再变化,但不一定相等。

4、化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变5、化学平衡状态的标志(1)“v正=v逆”为标志(2)“各组分的百分含量保持不变”为标志(3)“转化率不变”为标志6、化学平衡状态的判断以可逆反应“mA (g )+ nB (g )pC (g )+qD (g )”为例,判断下列各种情况下反应是否达到平衡状态。

22 3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(N 2)=v 正(H 2)B 、v 正(N 2)=v 逆(NH 3)C 、2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3)D 、v 正(N 2)=3v 逆(H 2)【例4】将2mol H 2O 和2mol CO 置于1L 容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H 2O (g )2H 2+O 2 2CO +O 2 2CO 2(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能..同时是 和 ,或 和 。

(填它们的分子式) (2)若平衡时O 2和CO 2的物质的量分别为 n (O 2)平=a mol , n (CO 2)平=b mol 。

试求n (H 2O )平= 。

(用含a 、b 的代数式表示)【例5】如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不.相符合...的是 (A)反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等(B)该反应达到平衡态I 后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II(C)该反应达到平衡态I 后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II(D)同一种反应物在平衡态I 和平衡态II 时浓度不相等第37讲 化学平衡的标志和特征(课时作业)姓名: 学号: 班级:1、(09年天津)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2,因此具有输氧能力,CO 吸入肺中发生反应:CO+HbO 2O 2+HbCO ,37 ℃时,该反应的平衡常数K =220。

HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,会使人智力受损。

据此,下列结论错误..的是( ) A .CO 与HbO 2反应的平衡常数K =)HbO ()CO ()HbCO ()O (22c c c c ⋅⋅ B .人体吸入的CO 越多,与血红蛋白结合的O 2越少C .当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D .把CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动2、一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是 ( )A 、X 、Y 、Z 的物质的量之比为1∶2∶2B 、X 、Y 、Z 的浓度不再发生变化C 、容器中的压强不再发生变化D 、单位时间内生成2nmol Z 同时消耗2nmol Y3、下列说法能说明反应P(g)+Q(g) S(g)+R(g)在恒温恒容的密闭容器中已达平衡的是( )A 、容器里P 、Q 、R 、S 四种物质共存B 、容器里Q 、R 的体积分数不再改变C 、容器内气体压强、密度不随时间变化D 、单位时间内生成nmolP 同时生成nmolS4、在密闭容器中进行如下的反应:X 2(g)+Y 2(g) 2Z(g)。

已知X 2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.1mol ·L —1,0.2mol ·L —1,0.2mol ·L —1,在一定条件下,当反应达平衡时,各物质的浓度有可能是( )A 、Z 为0.3mol ·L —1B 、Y 2为0.35mol ·L —1C 、X 2为0.3mol ·L —1D 、Z 为0.4mol ·L —15、下列哪种说法可以证明反应N 2+3H 2 2NH 3已达到平衡状态 ( )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 键断裂D 、1个N ≡N 键断裂的同时,有6个N —H 键形成6、可逆反应:2NO 2 2在密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是 ( ) ①单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO 2②单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO③用NO 2、NO 、O 2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A 、①④⑥B 、②③⑤C 、①③④D 、①②③④⑤⑥7、现有反应CO+H 2O(g) CO 2+H 2,已知1mol CO 和2mol H 2O(g)在某一温度下反应生成CO 2 0.7mol 。

在其他条件不变时,只将H 2O(g)由2mol 改为4mol ,则生成CO 2的物质的量可能为( )A 、0.5molB 、1.2molC 、0.85molD 、2mol8、在一定容积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q ,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g)。

反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是()A、2B、3C、4D、59、容积可变的密闭容器中盛有适量的N2与H2的混合气体,在一定条件下反应达平衡时,容积为VL,混合气体中氨的体积分数为20%。

若压强温度保持不变,下列推论中正确的是()A、原N2、H2混合气体为1VLB、原N2、H2混合气体为1.2VLC、参加反应的N2为0.1VLD、原混合气体中N2、H2的体积比为1∶310、将气体A和气体B按物质的量1∶2混合置于密闭容器中发生如下反应A(g)+2B(g) 2C(g)当反应达平衡时,测得反应物的物质的量之和恰好等于生成物的物质的量。

则此时A的转化率()A、30%B、60%C、40%D、16.7%11、将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生反应:NH4I(s) NH3(g)+HI(g) ;2HI(g) H2(g)+I2(g),当反应达平衡时,测得c(H2)=0. 5mol/L,c(HI)=4mol/L,则NH3的浓度()A、3.5mol/LB、4mol/LC、4.5mol/LD、5mol/L12、恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个容积固定的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(1)若反应进行到某一时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,则a=(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%,计算平衡时NH3的物质的量(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比n(始)∶n(平)=(4)原混合气体中,a∶b=(5)达到平衡时,N2与H2的转化率之比为:α(N2)∶α(H2)=(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=★13、(08年江苏化学)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2催化剂加热2SO3(正反应放热)。

反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。

(计算结果保留一位小数)请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是。

(填字母)a.SO2和SO3浓度相等b.SO2百分含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e.容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是。

(填字母)a.向装置中再充入N2b.向装置中再充入O2c.改变反应的催化剂d.升高温度(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。

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