化学平衡状态的判断.ppt

2 化学平衡状态的判断 温馨提示 判断可逆反应达到平衡状态的标准有两个 v 正 v 逆 反应混合物中各组分的物质的量 浓度或百分含量 保持不变 标准 是指反应混合物中同一物质的消耗速率与生成速率相等 应用时要注意 若用不同物质的反应速率表示时 反应速率与各物质对应的化学计量数成正比 标准 是指反应混合物的百分组成保持不变 应用时要注意到与其相关的其他形式 如对有气体参加的反应 气体体积 相对分子质量 密度 压强等表现形式 1 化学平衡计算的模式 三段式如 mA g nB g pC g qD g 令A B起始物质的量分别为amol bmol 达到平衡后 A的物质的量变化为mxmol mA g nB g pC g qD g n起始 mol ab00n变化 mol mxnxpxqxn平衡 mol a mxb nxpxqx对于反应物 n平 n始 n变对于生成物 n平 n始 n变在体积固定不变的容器中 浓度同样遵循上述规律 量 指物质的量 浓度 体积 质量等 解析 可逆反应不能进行到底 即反应物 产物共存 答案 C 例2可逆反应 2NO2 2NO O2在体积固定的密闭容器中进行 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与NO O2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 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D 全部 解析 中单位时间内生成nmolO2的同时必消耗2nmolNO2 所以 能说明达到平衡状态 所描述的都是指正反应方向的速率 无法判断 无论达到平衡与否同向的速率之比总是符合方程式计量数之比 有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡 因容器体积固定 密度是一个常数 所以 不能说明 该反应是一个反应前后气体体积不等的反应 容器的体积固定 所以 均能说明达到平衡 答案 A 名师点睛 可逆反应达到平衡状态的标志 1 微观标志 v 正 v 逆 0 2 宏观标志 各组分的浓度保持一定 例3X 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 2Y 2Z 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 66 解析 由已知 X 2Y 2Z起始 110转化 a2a2a平衡 1 a1 2a2a 答案 D 名师点睛 计算转化率时 要注意用好 三段式 做题时列清 初始 转化 平衡 三部分的各物质的浓度或物质的量 纠错一览 易错点 化学反应中的图像分析 易错点辨析 解答图象问题的一般方法是 看清坐标轴所代表的物理量各是什么 曲线表示的是哪些量的关系 弄清曲线上点的含义 起点 转折点 交点 注意曲线的 平 与 陡 和函数的增减性 例4在一定温度下 容器内某一反应中M N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示 下列表述正确的是 A 化学方程式为 2M NB t2时 正 逆反应速率相等 达到平衡C t3时 正反应速率大于逆反应速率D t1时 N的浓度是M浓度的2倍 错解 A 点拨 由图象可知N为反应物 M为生成物 然后找出在相同时间段内变化的M N的物质的量之比 与是否达到平衡无关 以确定M N在化学方程式中的化学计量数之比 即该反应的化学方程式为 2N M t2时刻M N的物质的量相等 但此时M N的物质的量仍在发生变化 反应未达到平衡状态 因此正反应速率不等于逆反应速率 t3时刻及t3时刻之后 M N的物质的量不再改变 证明已达到平衡状态 此时正 逆反应速率相等 正解 D t2时刻M N的物质的量相等 但并不是化学平衡状态 因此 正 逆反应速率不可能相等 教材答疑交流与讨论在高温 高压和催化剂存在下 氮气与氢气发生可逆反应 无论反应时间多长 在反应容器中总是同时存在着氮气 氢气和氨气 请依据图分析合成氨反应中正 逆反应的反应速率及反应物和生成物的浓度随时间变化的情况 点拨 合成氨时发生反应 N2 3H22NH3 这是一个可逆反应 适当的高温可增大化学反应速率 同时催化剂在此温度下活性较好 500 左右 增大压强可以使平衡向正反应方向移动 有利于NH