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第二章化學反應速率和化學平衡第三節(jié)化學平衡什么是可逆反應?

在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應.NH3+H2ONH3·H2O

注意:可逆反應總是不能進行到底,得到的總是反應物與生成物的混合物什么是飽和溶液?

在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。

飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎?

沒有!以蔗糖溶解于水為例,蔗糖分子離開蔗糖表面擴散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。即:溶解速率=結晶速率≠0達到了溶解的平衡狀態(tài),一種動態(tài)平衡那么,可逆反應的情況又怎樣呢?開始時c(CO)、c(H2O)最大,c(CO2)、c(H2)=0隨著反應的進行,正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大c(CO2)、c(H2)逐漸增大進行到一定程度,總有那么一刻,正反應速率和逆反應速率的大小不再變化在容積為1L的密閉容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO+H2OCO2+H2c(CO)、c(H2O)逐漸減小且正反應速率=逆反應速率正反應速率逆反應速率相等時間速率這時,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應生成的CO、H2O的量,

反應仍在進行,但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變,達到動態(tài)平衡,這時的狀態(tài)我們稱之為化學平衡狀態(tài)一、化學平衡狀態(tài)1、定義:在一定條件下的可逆反應里,正反應速率和逆反應速率相等時,反應體系中各組分的質(zhì)量或濃度保持不變的狀態(tài)。前提條件:可逆反應實質(zhì):正反應速率=逆反應速率標志:各組分的濃度保持不變的狀態(tài)2、特征動:動態(tài)平衡(正逆反應仍在進行)等:正反應速率=逆反應速率定:各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。變:條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡。逆:可逆反應3、標志(1)直接標志:①正反應速率等于逆反應速率②各組分的百分含量不改變(2)間接標志:①各組分的濃度不改變②各物質(zhì)的物質(zhì)的量不改變③各氣體的壓強(分壓)不改變④氣體的顏色(有顏色變化的)不改變⑤各氣體的密度不改變【例1】在一定溫度下,可逆反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)達到平衡的標志是()A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成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判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)?【例2】下列說法中可以充分說明反應:P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是()反應容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.

P和S的生成速率相等C.反應容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B【例3】下列說法可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態(tài)的是()ACA.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成注意:對于反應前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應:(如2SO2+O22SO3)可利用恒溫恒容時混合氣體的總壓、總物質(zhì)的量不變來判斷反應達到平衡。但對于反應前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應:(如H2+I2(g)2HI)不能用此標志判斷反應是否到達平衡,因為在此反應過程中,氣體的總壓、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。

【練習一】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應:A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強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【練習二】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧(A

)舊的化學平衡原平衡被破壞條件改變一定時間新的化學平衡(1)當V正>

V逆時,化學平衡向正方向移動。(2)當V正<V逆時,化學平衡向逆方向移動。(3)當V正=V逆時,平衡不移動。二、化學平衡狀態(tài)的移動:平衡移動原理——勒夏特列原理

如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、溫度、或壓強等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。注意:③勒夏特列原理適用于任何動態(tài)平衡體系(如:溶解平衡、電離平衡、化學平衡等),未平衡狀態(tài)不能用此來分析。①是“減弱”這種改變,不是“消除”這種改變,更不是“扭轉(zhuǎn)”。②只有單個條件改變,才能應用。實驗2-5

滴加3~10滴濃硫酸滴加10~20滴NaOHCr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黃色)+2H+(實驗2-5)Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+橙色黃色編號步驟K2Cr2O7溶液12滴加3~10滴濃H2SO4滴加10~20滴濃6mol/LNaOH溶液橙色加深溶液黃色加深結論:增加生成物濃度,平衡向逆反應方向移動。減小生成物濃度,平衡向正反應方向移動。(實驗2-6)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl(血紅色)(黃色)編號步驟1步驟2現(xiàn)象現(xiàn)象12滴加飽和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN溶液滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液溶液紅色加深溶液紅色加深有紅褐色沉淀生成,溶液紅色變淺結論:增加反應物濃度,平衡向正反應方向移動。減小反應物濃度,平衡向逆反應方向移動。1.濃度對化學平衡的影響可逆反應:mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)改變條件速率變化速率比較移動方向A的轉(zhuǎn)化率增大B濃度V正增大

V逆增大V正>V逆正增大減小B濃度V正減小

V逆減小V正<V逆逆減小增大C濃度V正增大

V逆增大V正<V逆逆減小減小C濃度V正減小

V逆減小V正>V逆正增大結論增加反應物或減小產(chǎn)物的濃度,平衡向正反應方向移動

減小反應物或增加產(chǎn)物的濃度,平衡向逆反應方向移動增大反應物濃度vtV正V逆V’逆V’正>V’逆V’正平衡正向移動V’正=V’逆圖像分析:減小生成物濃度V’正vtV逆V’逆V’正=V’逆平衡正向移動V’正>V’逆V正減小反應物濃度V’逆vtV逆V’正V’正=V’逆平衡逆向移動V’逆>V’正V正增大生成物濃度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆平衡逆向移動V’逆>V’正速率-時間關系圖濃度對化學平衡的影響速率-時間關系圖濃度對化學平衡的影響注意:①增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響V正、V逆的大小,化學平衡不移動。②只要是增大濃度(不論增大的是反應物還是生成物濃度),新平衡狀態(tài)下的反應速率一定大于原平衡狀態(tài);減小濃度,新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。③反應物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。N2十3H22NH3NH3%隨著壓強的增大而增大,即平衡向正反應的方向移動。實驗數(shù)據(jù):解釋:說明:增大壓強,正逆反應速率均增大,但增大倍數(shù)不一樣,平衡向著氣體體積縮小的方向移動。加壓→體積縮小→濃度增大→正反應速率增大逆反應速率增大→V正>V逆→平衡向正反應方向移動。壓強(MPaH3%2.09.216.435.553.669.4增大壓強V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結論:增大壓強,化學平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少)的方向移動。2NO2(氣)N2O4(氣)圖像分析:減小壓強V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結論:減小壓強,化學平衡向體積增大(即氣體分子數(shù)增大)的方向移動。2NO2(氣)N2O4(氣)思考:對如下平衡

A(氣)+B(氣)2C(氣)+D(固)如果改變壓強,反應速率是否改變,平衡是否移動?0t1t2t3增大壓強V正V正′=V逆′V逆V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3減小壓強總結:對于反應前后氣體總體積相等的可逆反應,改變壓強只改變化學反應速率,而對平衡無影響。思考:對如下平衡

A(氣)+B(氣)2C(氣)+D(固)如果改變壓強,反應速率是否改變,平衡是否移動?(1)、前提條件:反應體系中有氣體參加且反應前后氣體總體積發(fā)生改變。

aA(g)+bB(g)cC(g)a+b≠c2、壓強對化學平衡的影響(2)、結論:

對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的化學反應,在其它條件不變的情況下,增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮?。礆怏w分子數(shù)目減少)的方向移動,減小壓強,會使化學平衡向著氣體體積增大(即氣體分子數(shù)目增多)的方向移動。壓強對化學平衡的影響aA(g)+bB(g)cC(g)速率-時間關系圖平衡正移平衡逆移壓強對化學平衡的影響aA(g)+bB(g)cC(g)速率-時間關系圖平衡逆移平衡正移0t1t2t3增大壓強V正V正′=V逆′V逆V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3減小壓強aA(g)+bB(g)cC(g)速率-時間關系圖壓強對化學平衡的影響a+b=c

改變壓強平衡不移動注意:①對于反應前后氣體總體積相等的反應,改變壓強對平衡無影響;②平衡混合物都是固體或液體的,改變壓強不能使平衡移動。思考:在一定溫度下的密閉容器中存在2NO2(氣)N2O4(氣)平衡,先保持容器容積不變,充入Ar氣以增大壓強后,正逆反應速率將如何變化?平衡將如何移動?若保持壓強不變,充入Ar氣,正逆反應速率如何變化?平衡如何移動?⑴正逆反應速率均不變;平衡不移動。⑵正逆反應速率均減??;平衡逆向移動?!栊詺怏w對化學平衡的影響:①恒溫、恒壓時,充入惰性氣體體積增大→反應氣體的分壓強減小→濃度減小→②恒溫、恒容時,充入惰性氣體體積不變→濃度不變→正逆反應速率不變,平衡不移動平衡向氣體體積增大的方向移動正逆反應速率均減小→反應氣體的分壓強不變→練習1.下列反應達到化學平衡時,增大壓強,平衡是否移動?向哪個方向移動?移動的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)

④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

⑤H2S(g)H2(g)+S(s)2.恒溫下,反應aX(g)bY(g)+cZ(g)達到平衡后,把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時,X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:

A.a>b+cB.a<b+c

C.a=b+cD.a=b=c

A實驗2-72NO2(g)

N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(紅棕色)(無色)混合物受熱時混合物遇冷時顏色變化NO2濃度變化平衡移動方向現(xiàn)象分析:變淺變深變小變大向放熱方向移動向吸熱方向移動升高溫度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結論:升高溫度,化學平衡向吸熱的方向移動。2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol圖像分析:降低溫度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結論:降低溫度,化學平衡向放熱的方向移動。2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol3、溫度對化學平衡的影響在其它條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動。降低溫度,平衡向放熱反應方向移動。結論:升溫對吸熱反應有利降溫對放熱反應有利速率-時間關系圖溫度對化學平衡的影響平衡逆移平衡正移速率-時間關系圖溫度對化學平衡的影響平衡正移平衡逆移練習在高溫下,反應(正反應為吸熱反應)要使混合氣體顏色加深,可采取的方法是A、保持容積不變,加入HBr(g)B、降低溫度C、升高溫度D、保持容積不變,加入H2(g)(AC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)加入(正)催化劑能同等程度的加快正逆反應速率,平衡不移動,但能縮短達到平衡的時間。加入(負)催化劑能同等程度的減慢正逆反應速率,平衡不移動,但能延長達到平衡所需要的時間。4、催化劑對于化學平衡的影響催化劑對化學平衡的影響加入正催化劑vtV正V逆V’正=V’逆加入負催化劑vtV正V逆V’正=V’逆圖像分析:速率-時間關系圖平衡不移動練習:對某一可逆反應來說,使用催化劑的作用是()A.提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率B.以同樣程度改變正逆反應的速率C.增大正反應速率,降低逆反應速率D.改變平衡混合物的組成Bt1時,

平衡

移動。t2時,

平衡

移動。t3時,

平衡

移動。t4時,

平衡

移動。討論:對于反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);(正反應放熱)增大反應物濃度正向升溫逆向減小壓強逆向不使用催化劑tV正V逆t1t2t3vV逆V正V逆V正t4影響平衡轉(zhuǎn)化率的因素一、因T和P改變引起的平衡正向移動時,反應物的轉(zhuǎn)化率增大;逆向移動時,反應物的轉(zhuǎn)化率減小。二、增加反應物的量(濃度)1、反應物只有一種(恒溫恒容):

aA(g)bB(g)+cC(g)條件特點A的轉(zhuǎn)化率增加A的量(相當于增壓)a>b+ca=b+ca<b+c增大不變減小注:恒溫恒壓時,增加A的量,A的轉(zhuǎn)化率不變條件特點A的轉(zhuǎn)化率B的轉(zhuǎn)化率增加A的量按原比例同時增加A、B的物質(zhì)的量(相當于增壓)a+b>c+da+b=c+da+b<c+d2、反應物不止一種(恒溫恒容)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)減小增大增大增大不變不變減小減小【練習】對于A(?)+2B(g)nC(g),在一定條件下達到平衡后,改變下列條件,請回答:(1)A量的增減,平衡不移動,則A為________態(tài)。(2)增壓,平衡不移動,當n=2時,A為

態(tài);當n=3時,A為______態(tài)。(3)若A為固態(tài),增大壓強,C的組分含量減少,則n_________。(4)升溫,平衡向右移動,則該反應的逆反應為_______熱反應。固或液固或液氣大于2放化學平衡圖象分析1、平衡圖像的類型2、平衡圖像的解題技巧①先拐先平條件高:先出現(xiàn)拐點的,即先達到平衡,條件(溫度、壓強)相對較高。②定一議二:圖象中有三個變量(如轉(zhuǎn)化率、溫度、壓強)時,必須先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系?!纠?】對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據(jù)圖象填空:正反應為_____反應m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q放熱><=【例2】對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據(jù)圖象填空:正反應為_____反應正反應為_____反應m+n___p+q放熱吸熱>【例3】對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據(jù)圖象填空:m+n___p+qm+n___p+q正反應為_____反應正反應為_____反應><吸熱放熱【例4】對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據(jù)圖象填空:m+n___p+qm+n___p+q正反應為_____反應正反應為_____反應>>放熱吸熱【例5】

(江蘇化學·14)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)某I2、KI混合溶液中,I3-的物質(zhì)的量濃度c(I3-)與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是()A.反應I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的△H>0B.A、B、C三狀態(tài)相比,狀態(tài)C時反應物的轉(zhuǎn)化率最小C.若反應進行到狀態(tài)D時,一定有v正>v逆D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大BC

【例6】

下列各圖是溫度(或壓強)對應;的正、逆反應速率的影響,曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強,其中正確的是(

)AC【例7】(安徽理綜·11)汽車尾氣凈化中的一個反應如下:NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)△H=-373.4kJ·mol-1。在恒容的密閉容器中,反應達到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是()C【例8】在容積一定的密閉容器中,可逆反應:A2(g)+B2(g)xC(g)符合下列圖Ⅰ所示關系。由此推斷,對圖Ⅱ的說法正確的是()A.P3<P4,Y軸表示A2的轉(zhuǎn)化率 B.P3<P4,Y軸表示A2的濃度C.P3>P4,Y軸表示混合氣體的密度D.P3>P4,Y軸表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量C的體積分數(shù)BD730.6K【問題探究】分析上表,你得出什么結論?

1.定義:在一定溫度下,當一個可逆反應達到平衡時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)。三、化學平衡常數(shù)這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù)。用符號K表示?!郖的單位為(mol·L-1)n;一般不寫。2、表達式及單位:(1).表達式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度,固體和純液體不寫。例:CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)K=C(CO2)CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(l)K=C(CO)/[C(CO2).C(H2)]3、表達式的書寫規(guī)則例

:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

K1=1.60105

1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)

K2

=3.87102K1=K22(2)、平衡常數(shù)與化學方程式的書寫有關。N2+3H22NH32NH3N2+3H2K1=1/K2例:(3)、正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。(4)、多重平衡規(guī)則

若干方程式相加(減),則總反應的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商)例1:2NO(g)+O2(g)2NO2

K1

2NO2(g)N2O4

K2

2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1.K2

例2:

C(s)+CO2(g)2CO(g)K

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2

K=K1/K24、影響因素:

K只受溫度影響(1)溫度升高,吸熱反應的K增大,放熱反應的K減小。(2)溫度降低,吸熱反應的K減小,放熱反應的K增大。注意:(1)使用平衡常數(shù)必須指明溫度,反應必須達到平衡狀態(tài)。(2)平衡常數(shù)表示反應進行的程度,不表示反應的快慢,即速率大,K值不一定大。(3)一般當K>105

時,該反應進行得基本完全;K<10-5

時則認為該反應在該條件下很難進行。5、化學平衡常數(shù)的應用(1)利用K判斷反應進行的程度K值越大,正向反應進行的程度越大,反應物轉(zhuǎn)化率越大。(2)利用K判斷反應的熱效應①若升高溫度,K值增大,則正反應為吸熱反應;②若升高溫度,K值減小,則正反應為放熱反應。例如:不同溫度時,反應:H2(g)+I2(g)2HI(g),平衡常數(shù)與溫度的關系如下:△溫度623K698K763K平衡常數(shù)66.954.445.9

通過改變溫度,平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷上面可逆反應的正方向是

放熱反應(3)計算轉(zhuǎn)化率K=C(CO2)C(H2)/C(CO)C(H2O)=[(2.0α)(2.0α)]/[2.0(1-α)×2.0(1-α)]=α2/(1-α)2=2.6∴α=62%解:設CO的轉(zhuǎn)化率為α,則

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始濃度/mol/L2.02.000轉(zhuǎn)化濃度/mol/L2.0α2.0α2.0α2.0α平衡濃度/mol/L

2.0(1-α)2.0(1-α)2.0α2.0α例題:反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在749K達平衡,K=2.60,求:當CO、H2O(g)的起始濃度都為2.0mol/L達平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率。

對于可逆反應:在一定的溫度的任意時刻,反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系:QC叫該反應的濃度商.)()()()(BCACDCCCQCnmqp=①Q(mào)C<K,反應向

方向進行②QC=K,反應處于

狀態(tài)③QC>K,反應向

方向進行正反應平衡逆反應(4)判斷平衡移動方向自學教材P29-31,例1、例2①③②④⑤⑥⑦⑧①③②④⑤1、對于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反應的化學平衡常數(shù)表達式為()

D課堂練習2.(天津高考)在某溫度下,可逆反應:mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)的平衡常數(shù)為K,下列說法正確的是()A.K越大,達到平衡時,反應進行的程度越大.B.K越小,達到平衡時,反應物的轉(zhuǎn)化率越大.C.K隨反應物濃度改變而改變.D.K隨溫度改變而改變.AD3.(上海高考)在一定體積密閉容器中,進行如下反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下:(1)k的表達式為:

(2)該反應為

反應(“吸熱”或“放熱”)

t/oC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸熱(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)()A.容器中壓強不變B.混合氣體中CO濃度不變C.v(H2)正=v(H2O)逆

D.c(CO2)=c(CO)

(4)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此時溫度為

.

BC830oC

4.在密閉容器中進行如下反應:X2(氣)+Y2(氣)

2Z2(氣),已知X2、Y2、Z2的起始濃度0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定條件下達到達平衡后,各物質(zhì)的濃度可能為:

A、Z2為0.3mol/LB、Y2為0.35mol/LC、X2為0.2mol/LD、Z2為0.4mol/LAB等效平衡知識拓展?jié)舛?mol·L-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時間/sHIH2或I2從正反應開始從逆反應開始1molH2+1molI22molHI相當于在425℃時,在1L密閉容器中進行反應:H2+I2

2HI,達到平衡,分別說明下列各圖所示的涵義。由圖中的事實可以說明化學平衡具有哪些特征?

一定條件(溫度、體積一定或溫度、壓強一定)下的同一可逆反應,只是起始加入物質(zhì)的情況不同,達到平衡后,任何相同組分的百分含量(體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)均相同,這樣的化學平衡互稱為等效平衡。一.等效平衡二、等效平衡建立的規(guī)律1、恒溫恒容①等量等效:反應前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應,(一邊倒、投料量相同),則兩平衡等效。兩平衡相同組分的百分含量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度都相同。②等比等效:反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應,(一邊倒、投料比相同),則二平衡等效。兩平衡相同組分的百分含量相同,但物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度等比例變化。

例1:在一個固定體積的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生如下反應:2A(氣)+B(氣)3C(氣)+D(氣),達到平衡時,C的濃度為Wmol/L,若維持容器體積和溫度不變,按下列配比作為起始物質(zhì)達到平衡后,C的濃度仍為Wmol/L的是()

A2molA+2molB+3molC+1molD B3molC+1molD+1molBC3molC+1molD D1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDCD

例2:在一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個一定容積的密閉容器中,發(fā)生以下反應:2SO2+O22SO3,當此反應進行到一定程度時,反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)?,F(xiàn)維持該溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol),如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關系,才能保證達到平衡時反應混合物中三種氣體的含量仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)若a=0,b=0,則c=

。

(2)若a=0.5,則b=

,c=

。

(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c):

,

。2

0.251.5

a+c=2b+c/2=1例3:在恒容的密閉容器中充入2molA和1molB的氣體后發(fā)生反應2A(g)+B(g)≒xC(g),達到平衡后,C的體積分數(shù)為m%。若維持容器容積和溫度不變,按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì)的量,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為m%。則x的值可能為()

A、1

B、2

C、3

D、4B例4:在一定溫度下,把1molCO和2molH2O通入一個密閉容器中,發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)一定時間后達到平衡,此時,CO的含量為p%,若維持溫度和容積不變,改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,平衡時CO的含量仍為p%的是()

A.1molCO2、2molH2

B.0.2molCO2、0.2molH2、0.8molCO、1.8molH2OC.1molCO2、1molH2OD.2molCO2、2molH2、2molH2OBD例5:在等溫、等容條件下有下列反應:2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)?,F(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡:Ⅰ、A和B的起始濃度均為2mol/L;Ⅱ、C和D的起始濃度分別為2mol/L和6mol/L。下列敘述正確的是()

A、Ⅰ和Ⅱ兩途徑達到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的體積分數(shù)相同B、Ⅰ和Ⅱ兩途徑達到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的體積分數(shù)不同

C、達平衡時,Ⅰ途徑的反應速率等于Ⅱ途徑的反應速率

D、達平衡時,Ⅰ途徑混合氣體密度為Ⅱ途徑混合氣體密度的1/2

AD2、恒溫恒壓等比等效:(一邊倒、投料比相同),則兩平衡等效。兩平衡相同組分的百分含量、物質(zhì)的量濃度相同,但物質(zhì)的量等比例變化。例1:在一定溫度、壓強下,在容積可變的密閉容器內(nèi)充有1molA和1molB,保持恒溫恒壓,使反應:A(g)+B(g)≒C(g)達到平衡時容積為VL

,

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