高考化学 58个考点精讲 考点28 化学平衡

考点28化学平衡

1．复习重点

1. 建立化学平衡的观点.

2. 理解化学平衡的特征.

3. 常识性介绍化学平衡常数. 2．难点聚焦

在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的. 例如:

3222NH 3H N 高温高压

催化剂

⇔+

这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。） 特点：（二同）同一条件下；同时进行。 显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。） 因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度问题。 这就牵涉到化学平衡。

化学平衡主要是研究可逆反应规律的。

如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。 （一） 化学平衡的建立：

当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。 此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。

在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？

我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我们会看到，凹痕不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！ 这是怎么回事呢？

原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。

所以，在蔗糖的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。 这种状态，叫溶解－结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。 显然，溶解平衡状态是动态平衡状态。

可逆反应的情形又是怎样呢？ 实验证明:

在一氧化碳和水蒸汽的反应中:

0.005

0.005 0.005 0.005 0 0 1 0.0 0.01 H CO O H CO 2

28002衡：始：催化剂

℃

+⇔+ 如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化. 正反应,逆反应都在继续进行! 只是:

正反应速率==逆反应速率

这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡. 化学平衡是动态平衡.

当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO 2和H 2,的分子数,和逆反应所消耗的CO 2和H 2,的分子数相等! 即: 正反应速率==逆反应速率 反应混合物中,各组份的浓度不变! 化学平衡:

化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.

（二） 化学平衡常数：

H CO O H CO 228002+⇔+催化剂

℃

参见表2-1 分析数据可知:

1. 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平

衡.

2. 达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡

常数. 注意:

1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)

2.化学计量数为浓度的指数.

3.K 值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.

3．例题精讲

例1： H 2(g)+ I 2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。 ①c(H 2)=c(I 2)=c(HI)时

②c(H 2):c(I 2):c(HI)=1:1:2时

③c(H 2)、c(I 2)、c(HI)不再随时间而改变 ④单位时间内生成nmolH 2的同时生成2nmolHI ⑤单位时间内生成nmolH 2的同时生成nmolI 2

⑥反应速率v (H 2)=v (I 2)=2

1v (HI)

⑦一个H-H 键断裂的同时有两个H-I 键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 ⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 [解析]

①浓度相等，不能说明已达到平衡状态； ②浓度之比与平衡状态无必然联系；

③浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆； ④“生成nmolH 2”指逆反应，“生成2nmolHI ”指正反应，且v 正=v 逆，正确； ⑤“生成nmolH 2”、“生成nmolI 2”都指逆反应，不能判断；

⑥无论是v 正、v 逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。

⑦从微观角度表示v 正=v 逆，正确；

⑧由于Δν(g) = 0，压强始终不改变；

⑨颜色不变，说明I 2(g)浓度不变，可以判断；

⑩由于Δν(g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。

⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。解答：③④⑦⑨

[点评] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。

[变式] 若反应为：2NO 2（g ）2N 2O 4（g ）呢？

[ 方法提示]

1． 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：

①逆正

v v =

⑴直接标志 ②各组分的m 、n 不变（单一量）

③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变

①通过总量：对Δn(g) ≠0的反应，n 总(或恒温恒压下的V 总，恒温恒

容下的P 总)不变；

⑵间接标志 ②通过复合量：__

M (

m n )、ρ(V

m

)，需具体分析关系式中上下两项的变化。

③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）

例2 把6molA 气体和5molB 气体混合放入4L 密闭容器中，在一定条件下发生反应：

3A （气）+B （气） 2C （气）+xD （气）经min 5达到平衡，此时生成C 为mol 2，测定D 的平均反应速率为0.1mol/L •min ，下列说法中错误的是 （ ）

A.x = 2

B. B 的转化率为20%

C. 平衡时A 的浓度为0.8mol/L

D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85% [解析]

本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。

因=⋅⋅=t V D v D n )()(min 54min)(1.01

⨯⨯⋅⋅-L L mol )(:)(,2D n C n mol =

mol mol 2:2=1:1=，所以2=x 。

3A （气）+B （气） 2C （气）+2D （气）

起始量（mol ） 6 5 0 0 变化量（mol ） 3 1 2 2 平衡量（mol ） 3 4 2 2

B 的转化率为：%

20%1005

1%100=⨯=

⨯的总量起始时反应的B B

平衡时A 的浓度：

1

75.043-⋅==

L mol L mol

A 容器的体积

的物质的量

平衡量