1、第六章化学反应速率和化学平衡第二节 化学平衡状态 化学平衡常数化学平衡状态的判断1v正v逆，指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。2反应混合物中各组分的含量(质量分数，体积分数，物质的量分数)保持不变。3反应类型分析(如下表所示)。对于密闭容器中的反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况，是否达到平衡。可能的情况举例是否已达到平衡混合物体系中各成分的含量各物质的量或各物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol
2、A同时生成m mol A，即v正v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C不一定平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n mol B，同时消耗q mol D不一定平衡【例1】一定条件下可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为221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
3、变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABCD全部思维点拨：化学平衡状态的根本标志是：本质：v正v逆，现象：各组分百分含量不变。解答该题时，要牢牢抓住两个根本标志，并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志间的关系，才能全面分析，顺利解答。解析：本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断。中单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2时，必消耗n mol O2，能说明反应达到平衡。不能说明。中无论达到平衡与否，化学反应速率之比都等于化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，
4、说明反应已达到平衡。体积固定、气体质量反应前后守恒，密度始终不变。反应前后vg0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化。由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，该反应vg0，能说明反应达到平衡。答案：A化学平衡状态的判断用不同物质的反应速率来判断反应是否达到平衡时，速率必须是一正一逆(不能同是v正或v逆)，且反应速率之比等于化学计量数之比。针对训练解析：B项，对于一个特定反应，H固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；C项，随着反应的进行，N2O4分解速率逐渐降低。答案：AD特别提醒以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：a恒温、
5、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。b全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。c全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。化学平衡常数的应用与计算(3)利用K可判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4)计算化学反应中某反应物的平衡转化率。2化学平衡常数的计算“三段式”法。(1)解题步骤。写出有关化学平衡的方程式；确定各物质的起始量、变化量和平衡量；根据问题建立相应的式子进行解答
6、。(2)具体方法。可按下列模式进行计算：如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol/L)ab00变化(mol/L)mxnxpxqx平衡(mol/L)amxbnxpxqx求平衡常数。特别提醒化学平衡常数的应用与计算(1)用“三段式”法进行列式时，起始、变化和平衡的单位要统一(一般都用浓度，有时可以用物质的量)。(2)计算平衡常数时，式子中用的是各物质的平衡浓度，而不是物质的量等其他物理量。(3)用平衡常数作为计算桥梁时，一定要在相同
7、温度下进行。(4)转化率中的量可以是浓度，也可以是物质的量。【例2】温度为t 时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，20 min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol/L。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：H2(g)I2(g)2HI(g)2H2(g)2I2(g)4HI(g)下列说法正确的是()A反应速率用HI表示时，v(HI)0.008 mol/(Lmin)B两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C氢气在两个反应方程式中的转化率不同D第二个反应中，增大压强，平衡向生成HI的方向移动针对训练2(a2)
