化学平衡状态标志的判断.doc

化学课外辅导资料化学平衡状态化学课外辅导专题四化学平衡状态一、知识提要1、化学平衡状态可用五个字概括： 2、填写下表：在一固定容积的容器中发生下表中的化学反应，下列能否说明反应达到化学平衡：H2(g)+I2(g)2HI(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)CH4(s)+O2(g)C(s)+2H2O(g)某组分质量某组分物质的量某气体体积某气体浓度某气体的质量分数某气体的物质的量分数某气体的体积分数容器内的总压强容器内气体总物质的量容器内气体总质量混合气体密度混合气体平均分子质量混合气体的颜色二、能力提高练习题1、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IIC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IID同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等2、在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应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nmolA，同时生成3nmolBC、A、B、C的物质的量浓度保持不变D、A、B、C的分子数之比为1：3：23、X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于 （ ）A、33% B、40% C、50% D、65%4、在酸性条件下，高锰酸钾溶液可以氧化草酸溶液，用于酸化的酸可用 （硫酸、硝酸、盐酸）。判断该反应快慢的现象是 。 1）该反应的离子方程式为： 。2）若反应中用4ml 0.01mol/L的KMnO4溶液与2ml 0.2mol/L的草酸溶液反应,褪色用时45S,用草酸表示的反应速率是 。该反应转移的电子数目是 。3）在上反应滴加几滴MnSO4溶液，反应速率明显加快，分析原因是： 5、硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸，现象是 。写出化学方程式，用双线桥法表示电子转移方向和数为： 在该反应中，每转移1mol电子，反应的硫代硫酸钠质量为 。6、在一定条件下，2A（g）+2B（g）3C（g）+D（g）达到平衡状态的标志是（ ）A 单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol DB 容器内的压强不随时间而变化C 单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5n mol CD 容器内混合气体密度不随时间而变化E、容器内的温度不再发生变化F、v（A）=2/3 v（C）G、A的转化率不再发生变化7、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A（固）2B（气） C（气）D（气）已达平衡的是 （ ）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、气体总物质的量8、在一定温度下，容器中加入CO和水蒸气各1mol，发生反应生成CO2和H2，达到平衡后生成0.7mol，若其它条件不变，一开始充入4mol水蒸气，则达平衡时可能生成CO2的为A、0.6 mol B、0.95 mol C、1 mol D、1.5 mol 考纲要求：化学平衡状态的判断及比较化学平衡状态1.研究的对象：2.化学平衡状态：在一定条件下可逆反应中相等，反应混合物中各组分的质量分数的状态。3.化学平衡的特征：动动态平衡；等正逆反应速率相等；定各物质含量保持不变；变条件改变，平衡移动。4.平衡状态的标志：(1)速率关系（本质特征）：同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。(等价反向)(2)各成分含量保持不变（宏观标志）：各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。反应物的转化率、产物的产率保持不变。.化学平衡状态的判断举例反应m A(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡是否建立混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总压强、总体积、总物质的量一定（m+n和p+q的关系不定）正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolCvA:vB:vC:vD=m:n:p:q在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD压强m+np+q时，总压强一定（其他条件一定）m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）混合气的物质的量一定时，只有当m+np+q时，一定，但m+n=p+q时温度在其他条件不变的条件下，体系温度一定时体系的密度密度一定【升华】“变”到“不变”。“变”就是到达平衡过程中量“变”,而到达平衡后“不变”,一定平衡【巩固练习】1.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）；0，不能说明已达到平衡状态的是A正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B反应器中压强不随时间变化而变化C混合气体颜色深浅保持不变D混合气体平均分子量保持不变2.在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是A单位时间生成的nmol的A2同时生成nmol的ABB容器内的总压强不随时间变化C单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2D单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B23.下列叙述表示可逆反应N2+3H22NH3一定处于平衡状态的是AN2、H2、NH3的百分含量相等B单位时间，消耗amolN2的同时消耗3amolH2C单位时间，消耗amolN2的同时生成3amolH2D反应若在定容的密器中进行，温度一定时，压强不随时间改变4.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(g)+B（g）C（g）+D（g）在恒温下已达到平衡的是A反应容器的压强不随时间而变化BA气体和B气体的生成速率相等CA、B、C三种气体的生成速率相等D反应混合气体的密度不随时间而变化5.下列说法中，可以表明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是A1molNN键断裂的同时,有3molHH键形成B1molNN键断裂的同时,有3molHH键断裂C1molNN键断裂的同时,有6molNH键形成D1molNN键断裂的同时,有6molNH键断裂6.可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A.3v正（N2）v正（H2）B.v正（N2）v逆（NH3）C.2v正（H2）3v逆（NH3）D.v正（N2）3v逆（H2）7.在2NO2（红棕色）N2O4（无色）的可逆反应中，下列状态说明达到平衡标志的是Ac(N2O4)=c(NO2)的状态BN2O4处于不再分解的状态CNO2的分子数与N2O4分子数比为21的状态D体系的颜色不再发生改变的状态8、可逆反应H2(气)+I2(气)=2HI(气)达到平衡时的标志是（）A、混合气体的密度恒定不变B.混合气体的颜色不再改变C.H2、I2、HI的浓度相等D.I2在混合气体中体积分数不再改变9、在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应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nmolA，同时生成3nmolBC、A、B、C的物质的量浓度保持不变D、A、B、C的分子数之比为1：3：2E、容器中气体的密度保持不变F、混合气体的平均摩尔质量保持不变G、容器中气体的总压强保持不变10.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的A、A(气)B(气)C(气) B、A(气)2B(气)3C(气)C、A(气)B(气)C(气)D(气)D、以上都达到平衡11.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2O22SO3，已经达到平衡的标志是A、容器中SO2、O2、SO3共存B、容器中SO2和SO3的浓度相同C、容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2D、容器中压强不随时间的变化而改变12、可逆反应2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是：（）单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态混合气体的颜色不再改变的状态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 （ ）A.B.C.D.13、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14.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)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15、下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是_单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI;一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂;百分组成(HI)=(I2);反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)/2时;c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1时;温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;温度和体积一定时,容器内压强不再变化;条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化;温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化;温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化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：；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）与等价的标志同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率，如：。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：。可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。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 HH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。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。但不适用于这一类反应前后化学计量数相等的反应反应物的转化率、产物的产率保持不变。有颜色变化的体系颜色不再发生变化。物质的量浓度不再改变。当各组分（不包括固体或纯液体）的物质的量浓度不再改变时，则达到了化学平衡状态。五、典型例题例1：在一定温度下，反应达到平衡的标志是（ ）A. 单位时间内生成，同时生成B. 容器内的总压强不随时间变化C. 单位时间内生成，同时生成D. 单位时间内生成同时生成解析：化学平衡的根本原因是正、逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变。A项，单位时间内生成，同时应生成，A项错误。B项，本反应是反应前后化学计量数相等的反应，不管是否反应，也不管是否达到了化学平衡状态，容器内的总压强都不随时间变化，B不能作为判定依据，B项错误。C项，单位时间内生成，说明反应向正向进行，生成，说明反应逆向进行，且物质的量与其反应的化学计量数成正比，C项正确。D项，单位时间内生成，同时生成，不一定是平衡状态，D项错误。答案：C例2：某温度下，容积一