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,第七章 化学反应速率和化学平衡,第二讲 化学平衡状态 化学平衡的移动,考纲要求 1了解化学反应的可逆性。 2了解化学平衡建立的过程。 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,认识其一般规律。,1化学平衡研究的对象可逆反应 (1)概念:在_条件下既可以向_反应方向进行,同时又可以向_反应方向进行的化学反应。 (2)特点:三同一小。 三同:a.相同条件下;b.正逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。 一小:任一组分的转化率都_100%。 (3)表示方法:在化学方程式中“_”表示。,考点一 可逆反应和化学平衡状态,知识梳理,相同,正,逆,小于,2化学平衡状态 (1)概念: 一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率_,反应物的浓度和生成物的浓度_,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。 (2)建立过程: 在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下:,相等,不再改变,以上过程可用如图表示:,(3)特征:,1在密闭容器中进行如下反应:X2(g)Y2(g)=2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L, 在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( ) AZ为0.3 mol/L BY2为0.4 mol/L CX2为0.2 mol/L DZ为0.4 mol/L,解析 本题考查化学平衡的计算。用极值法:当Z完全转化为X2、Y2时,X2、Y2分别为0.2 mol/L、0.4 mol/L;当0.1 mol/L X2完全转化为Z时,Y2为0.2 mol/L,Z为0.4 mol/L,则0X20.2 mol/L,0.2 mol/LY20.4 mol/L,0Z0.4 mol/L,A项符合题意。 答案 A,题组训练,混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 体系温度不再改变的状态 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_。,化学平衡状态的判断 1判断平衡状态的方法“逆向相等,变量不变” (1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。 (2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。 2化学平衡状态判断的“两标志” (1)本质标志:v(正)v(逆)0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。,1概念 可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如_、_、_等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之_,从而在一段时间后达到_。这种由_向_的变化过程,叫做化学平衡的移动。 2过程,考点二 化学平衡的移动,知识梳理,温度,压强,浓度,改变,新的平衡状态,原平衡状态,新平衡状态,正反应,逆反应,气体体积减小,气体体积增大,不,逆反应,正反应,能够减弱这种改变,一、条件改变对化学平衡移动方向的影响 1(2015武汉外国语学校月考)下列叙述中能肯定判断化学平衡发生了移动的是( ) A体系中气体的密度发生变化 B体系中各组分的物质的量浓度发生变化 C体系中各组分的体积分数发生变化 D正反应和逆反应速率均发生变化,解析 对于气体分子数不变的反应,压缩体积平衡不移动,但密度、浓度、压强会增大,故反应速率会加快,A、B、D项错;各组分的体积分数改变,平衡发生了移动,C项正确。 答案 C,题组训练,解析 A项,温度不变,K不变,错误。 答案 A,解析 恒压时充入稀有气体,相当于对平衡体系减压,平衡向气体体积扩大的方向(正向)移动;若按A、B和C的物质的量之比为424再投料,则与原平衡等效,平衡不发生移动(C选项正确);当充入A、B、C各1 mol时,平衡将向逆反应方向移动;该反应为分解反应,则恒压条件下再加入A时,平衡不发生移动。 答案 C,解析 Si3N4为固体,增加其量,平衡不移动,A项错;充入Ar,增大压强,但是反应物的浓度不变,平衡不移动,B项错;增加反应物的量,其自身的转化率降低,C项错;D项,移走部分HCl,生成物浓度降低,逆反应速率降低,但是平衡右移,生成物浓度增加,逆反应速率然后增大,D项正确。 答案 D,应用上述规律分析问题时应注意 (1)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v(正)v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动。 (2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他的反应物的转化率提高,而本身转化率降低。,下列说法正确的是( ) Amn BQ0 C温度不变,压强增大,Y的质量分数减少 D体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动,解析 温度不变时(假设100 条件下),体积是1 L时,Y的物质的量为1 mol,体积为2 L时,Y的物质的量为0.75 molL12 L1.5 mol,体积为4 L时,Y的物质的量为0.53 molL14 L2.12 mol,说明体积越小,压强越大,Y的物质的量越小,Y的质量分数越小,平衡向生成X的方向进行,m0,B、D项错误。 答案 C,正反应,减小,增大,正反应,不变,不变,正反应,增大,减小,1含义 在一定条件下(等温等容或等温等压),对同一可逆反应体系,_时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量_。 2原理 同一可逆反应,当外界条件一定时,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到同一个平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量_。 由于化学平衡状态与_有关,而与建立平衡的_无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。,考点三 等效平衡,知识梳理,起始,相同,相同,条件,途径,题组训练,解析 根据题意,以甲容器为参照物,设达到平衡时,甲容器中CO的物质的量为n mol。乙容器相当于在甲容器基础上增加反应物浓度,平衡正向移动,平衡时CO的物质的量大于n mol;丙容器相当于在甲容器基础上增加生成物浓度,平衡逆向移动,平衡时CO的物质的量小于n mol。 答案 D,2,0.25,1.5,ac2,D,E,0.5,0,解析 (1)由于甲容器定容,而乙容器定压,它们的压强相等,达到平衡时,乙的容积应该为甲的两倍,生成的NH3的物质的量应该等于2m mol。当甲、乙两容器的体积相等时,相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩,故乙中NH3的物质的量大于2m mol。 (2)乙的容积为甲的一半时,要建立与甲一样的平衡,只有乙中的投入量是甲的一半才行,故乙中应该投入N2为(10.5) mol0.5 mol,H2为(1.51.5) mol0 mol。,等效平衡规律 (1)对于恒温、恒容条件下体积变化的反应。 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。 (2)对于恒温、恒容条件下体积不变的反应。 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡是等效的。 (3)对于恒温、恒压条件下的可逆反应(体积变化的反应或体积不变的反应)。,如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。 特别提醒 三种情况下的等效均指平衡混合物中各组分的百分含量保持不变。实际上三种等效是有差别的,第1种情况是绝对等效(包括浓度、密度、相对分子质量等都相等),而第2种和第3种情况下,物质的量存在倍数关系。,
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