第22讲化学平衡状态1.可逆反应(1)概念在①相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点:可逆反应不能反应完全。(3)表示:化学方程式中反应物和生成物用“② ”连接。2.化学平衡状态(1)概念一定条件下,可逆反应中,正反应速率和逆反应速率③相等时,反应体系中所有参加反应的④物质的质量或浓度保持恒定的状态。(2)建立过程:以可逆反应N2+3H2 2NH3为例。反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大;生成物浓度为0,逆反应速率为0。随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。当正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,此时反应物和生成物的浓度均保持不变。变化过程如下图所示:(3)特征“逆”——研究对象是可逆反应。“等”——⑤v正=v逆。“动”——化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆≠0。“定”——平衡时反应混合物中各组分的⑥含量保持恒定。“变”——条件改变,平衡状态⑦发生改变,在新条件下建立新的平衡。自测1判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)2H2O 2H2↑+O2↑为可逆反应 ()(2)二次电池的充、放电为可逆反应 ()(3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化 ()(4)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等 ()自测2在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是①③④⑦。(2)能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是⑤⑦。(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是①③④⑤⑦。(4)能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是①②③④⑦。(5)能说明A(s)+2B(g) C(g)+D(g)达到平衡状态的是②④⑦。(6)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是①②③。考点突破1.“两审”一审题干条件,是恒温恒容还是恒温恒压;二审反应特点:①反应前后气体体积是否发生变化;②反应是吸热反应还是放热反应。2.“两标志”(1)等:v正=v逆分析v正、v逆的关系。主要分析在某一可逆反应中,正反应消耗掉某反应物的速率是否等于逆反应生成该反应物的速率。(2)定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的含量一定①分析体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数是否保持不变。②对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色是否不再随时间而变化。例如,2NO2(g) N2O4(g)。③体系中某反应物的转化率或某生成物的产率是否达到最大值或不再随时间而变化。以恒温恒容下可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例分析:规律总结判断可逆反应是否达到平衡状态时,只要抓住“变量不变”即可——如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量,在某时间段内不变,就可以说明反应达到平衡状态;如果该物理量始终是一个定值,就不能作为判断的依据。=v逆(O2);⑧单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolSO3。A.①②④⑤B.②③⑦⑧C.②③⑤⑥D.②③⑥答案D判断化学反应达到平衡状态依据的原则是“变量不变”。①反应物和生成物的浓度不变时达到平衡状态,但浓度不一定相等,错误;②SO2的质量分数是变量,不变时达到平衡状态,正确;③反应在恒容密闭容器中进行,且该反应是反应前后气体分子数发生变化的反应,故容器中气体的压强是变量,当压强不变时达到平衡状态,正确;④SO3的生成速率与SO2的消耗速率均指正反应速率,错误;⑤容器的容积固定,气体的质量固定,混合气体的密度是定值,错误;⑥因为反应前后气体的物质的量发生变化,而气体总质量不变,因此当容器内气体的平均摩尔质量保持不变时,一定达到平衡状态,正确;⑦正确的关系式为v正(SO2)=2v逆(O2),错误;⑧单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolSO3,均指逆反应速率,错误。1-1对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的是 ()A.断开1个 键的同时有6个N—H键生成B.混合气体的密度不变C.混合气体的平均相对分子质量不变D.N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2答案CA项,