1、 2、什么是化学平衡状态？化学平衡状态有哪些特点？知识点回顾：1、可逆反应有何特点？（1）有两方向的速率（2）有一定反应限度，产物与反应物共存（3）大多数反应均有可逆性（1）逆：表示最大的反应限度（2）等：同一种物质表示的正逆速率相等（3）定：各物质的含量不变（4）动：（5）变：外界条件变，原有平衡被破坏1下列两个反应：2H2O 2H2+O2，2H2+O2 2H2O互为可逆反应吗？提示：不是。可逆反应是在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应，以上两个反应虽然在形式上相反，但是反应条件不同，所以不是可逆反应。点燃=通电=2为什么在实验室中很难得到纯净的NO2气体？提示：由于NO2与N2O4之
2、间存在如下转化关系：2NO2 N2O4，故通常情况下NO2气体中也会存在少量N2O4，故实验室中很难得到纯净的NO2气体。3如何验证某一化学反应是有限度的？请简要分析你的思路。提示：可以在某一反应物相对过量的前提条件下，检验另一种反应物和某种生成物都存在，从而证明化学反应没有进行彻底，即化学反应有一定的可逆性和反应限度。序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时c0(H2)c0(I2)c0(HI)H2I2HI10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.015593
3、0.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410222IHHII2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33（同一温度）书写规范：与起始浓度大小无关；与温度有关 与平衡建立的过程无关。不写单位 均指平衡浓度 固体、纯液体（水溶液中的水）不列入 注意反应的方向及计量数 计算时用三段式 对于反应:aA+bB cC+dD 在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值，符号K 一、化学平衡常数1、概念：2、表达式：3、意义：表示
4、反应限度（K越大，反应程度大，转化率大）4、应用：（1）判断反应进行的程度（2）判断是否达平衡：（3）判断焓变的正负：（4）计算平衡浓度及平衡转化率：二、平衡转化率2表达式：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)3意义：表示该条件最大反应限度1概念：转化量与总量的比值(%AA100-=AA）的初始浓度的平衡浓度的初始浓度aA(%100-=初始的物质的量的平衡物质的量初始的物质的量AAA）a(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例1：对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容
5、器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。注：温度一定时，对于一个化学反应，平衡常数虽然一定，但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能脱离具体的反应物谈平衡转化率。练习、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO22NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.试求：（1）该温度下反应的平衡常数。（2）开始时NO2的浓度。（3）NO2的转化率。练习：在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mo
6、l混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得H2=0.0080mol/L，求：(1)反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例2:反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？练习2:已知某温度下反应:
7、2NO2(g)N2O4(g)若在体积为2L的密闭容器中充入2mol的NO2(g),达平衡时NO2的转化率为50%,求该温度下反应的浓度平衡常数。若温度不变，当NO2的初始为2mol/L时，NO2的转化率为多少。练习：对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定温度下，将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和1.0mol/LO2(g)混合注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为80%,试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的平衡浓度。（3）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例3、在1200时测得下列
8、反应达平衡时,kc=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。初始浓度ABCCo(H2)mol/L0.01000.01200.0080Co(CO2)mol/L 0.01000.01000.0100将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(),分析结果，得出什么结论？练习3:在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800时反
9、应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，上容器中充入 的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入 H2O(g)物质的量为多少。【典例1】2 mol H2和3 mol I2蒸气在持续加热的条件下使它们充分反应，反应前后HI的物质的量是 A4 mol B小于4 mol C6 mol D大于6 mol【思路点拨】解答本题时，要注意以下
10、两点：(1)可逆反应不可能进行到底。(2)利用“极端假设法”求出范围。【自主解答】选B。在一定条件下，H2与I2的化合反应 是一个可逆反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)。反应物中 碘蒸气是过量的，若2 mol H2都完全反应，则可以生成 4 mol HI，但是氢气的转化率不可能为100%，所以HI小 于4 mol。【典例2】一定条件下反应2AB(g)A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是 A.单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol AB B.容器内，3种气体AB、A2、B2共存 C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D.容器中各组分的体积分数不随时间变化【思路点拨】平衡
11、时v(正)=v(逆)；各物质百分含量不变。【自主解答】选D。不论该反应是否达到平衡状态，A项和B项中的情况都有可能存在；C项AB的消耗速率等于A2的消耗速率的2倍，才能表明该反应到达平衡状态；D项，容器中各组分体积分数保持不变，表明v(正)=v(逆)，反应到达平衡状态。知识点一：可逆反应 1.下列反应不属于可逆反应的是()A.SO2溶于水 B.Cl2溶于水 C.电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水 D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2和4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O(g)【解析】选C。2H2O 2H2+O2与2H2+O2 2H2O 反应的条件不同，不属于可逆反应。点
12、燃=通电=高温=高温=2.14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2+C 2CO，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO【解析】选C。14CO2与C反应生成14CO的同时，逆反应14CO的分解(生成14C和14CO2)也在进行，故平衡时混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。知识点二：化学平衡状态 3对化学反应限度的叙述，错误的是()A化学反应的限度不可改变 B反应达到限度时，正逆反应速率相等 C化学反应的限度与时间的长短无关 D任何可逆反应都有一定的限度【解析】选A。化学平衡状态
13、是可逆反应进行的最大限度。化学平衡的建立与途径无关，即在外界条件不变的情况下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始或从中间状态开始，都可以建立同一个化学平衡，在不同的过程中，所用的时间可能不同，所以化学反应的限度与时间的长短无关。外界条件改变，化学平衡可能会发生移动，即化学反应的限度发生了改变，A选项错误。4.可以充分说明反应P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒温下已达到平衡的是()A.反应容器内的压强不随时间改变 B.反应容器内P、Q、R、S四者共存 C.P的生成速率和S的生成速率相等 D.反应容器内气体的总物质的量不随时间变化【解析】选C。该反应是反应前后气体体积不变的反应，体
14、系中气体总物质的量和压强不随时间而改变，故A、D不能作为反应是否达平衡的标准；因为是可逆反应，反应物和生成物一定共存，B项错；P的生成速率和S的生成速率相等，说明v(正)=v(逆)，反应达平衡。5.在200，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)+H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)=_,c(I2)=_,而c(HI)=_,所以化学反应速率_最大，而_最小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_,c(I2)_,而c(HI)_，从而化学反应速率v(正)_，而v(逆)_；(3)当
15、反应进行到v(正)与v(逆)_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将_。【解析】由题意可知，反应刚开始时，c(H2)和c(I2)最 大，分别为 mol/L、mol/L，而c(HI)为0，故v(正)最大，v(逆)=0；随着反应的进行，H2和I2不断消耗，其 浓度逐渐减小，故v(正)减小，而HI的浓度逐渐增大，v(逆)增大，当v(正)=v(逆)时即达平衡状态，外界条件 不变，则平衡不移动，题中各种量都将保持不变。aVbV答案：(1)mol/L mol/L 0
16、v(正)v(逆)(2)减小 减小 增大 减小 增大(3)相等 保持不变 aVbV一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1.(双选)下列对可逆反应的认识正确的是()A.SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O互为可逆反应 B.既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C.在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应 D.在一定条件下SO2被氧化成SO3的反应是可逆反应【解析】选C、D。可逆反应是指相同条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。A中两个反应中H2SO4浓度不同，B中
17、没强调“同一条件下”，A、B均错；SO2氧化成SO3的反应是一个典型的可逆反应，故C、D正确。2.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对 于2HBr(g)H2(g)+Br2(g)的反应。下列四幅图中可以 表示该反应在一定条件下达到平衡状态的是()【解析】选C。反应在一定条件下达到平衡状态时，平衡 体系中应该同时存在三种微粒HBr、H2、Br2。3.在一定温度下的密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态()混合气体的压强 混合气体的密度 B的物质的 量浓度 气体的总物质的量 混合气体的平均相对 分子质量 物质C的百分含
18、量 各气体的物质的量 A.B.C.D.【解析】选A。A(s)+2B(g)C(g)+D(g)是反应前后气 体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始 终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到 平衡的标志。4A和B在溶液中进行如下的可逆反应：A+B AB，反应开始时溶液中只有A和B，反应过程中A、B、AB的 物质的量浓度随时间变化的曲线图正确的是()【解析】选D。因为反应开始时溶液中只有A和B，所以该反应的反应物是A和B，随着反应的进行，它们的浓度逐渐减小。AB是生成物，随着反应的进行，它的浓度逐渐增大，当到某一时刻时，它们同时达到平衡，浓度不再变化。A和B选项反应物和生成物不对，C
19、选项反应没有同时达到平衡。5.已知汽车尾气无害化处理反应 为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0 下列说法不正确的是()A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B.反应达平衡后，CO的反应速率保持不变 C.使用高效催化剂可有效提高正、逆反应速率 D.单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为21时，反应达到平衡【解析】选A。此反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆移，故A错；加入催化剂，能同等程度地提高正、逆反应速率，故C正确；平衡时，各成分的反应速率保持不变，但不为0，故B正确；消耗CO为v(正)，消耗N2为v(逆)，当单位时间内消耗CO和N2的物
20、质的量之比为21时，均换算为CO的反应速率，得v(正)=v(逆)，达平衡，故D正确。二、非选择题(本题包括1小题，共10分)6.将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)。经过 10 s达到平衡状态，此时c(SO3)=0.4 molL-1。(1)在达到平衡的过程中v(SO2)=_。(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的 变化图像。(3)画出SO2浓度随时间的变化图像。(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 molL-1，
21、你认为这种说法正确吗？_(填“正确”或“不正确”)。【解析】(1)平衡时n(SO3)=0.4 molL-12 L=0.8 mol 2SO2 +O2 2SO3 起始/mol 2 1 0 变化/mol 0.8 0.4 0.8 平衡/mol 1.2 0.6 0.8 则v(SO2)=0.04 molL-1s-1 c0.8 molt2 L 10 s=(2)反应速率受物质浓度的影响，起始时反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为零，逆反应速率为零，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增加，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增加，达到平衡时正、逆反应速率相等。(3)反应物浓度随着反应的进行
22、逐渐减小，达到平衡时 保持不变。c(SO2)始=1 molL-1 c(SO2)平衡=0.6 molL-1(4)可逆反应的特点是反应进行不彻底，与反应有关的各 种物质共存，若平衡时c(SO3)=1 molL-1，则反应物O2 和SO2应完全转化，这不符合可逆反应特点。2 mol2 L1.2 mol2 L答案：(1)0.04 molL-1s-1 (4)不正确 1.(5分)下列说法中错误的是()A.可逆反应在一定条件下可建立化学平衡状态 B.处于化学平衡状态的可逆反应，v(正)=v(逆)0 C.可逆反应建立平衡状态时，与反应起始方向无关 D.一定温度下，可逆反应达到平衡时，其反应物和生成物的总量相等
23、【解析】选D。可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度及物质的量分数保持不变。2.(5分)(双选)在一定温度下，某容积不变的密闭容器 中，建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化 学平衡状态的是()A.体系的压强不再发生变化 B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 D.1 mol HH键断裂的同时生成2 mol HO键【解析】选C、D。体系的压强不再发生变化，即意味着体系中气体的总物质的量不再发生变化，故A项说明已达到化学平衡状态；很明显B项中v(正)=v(逆)说明已达到化学平衡状态；不
24、论反应是否达到化学平衡，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2，故C项不能说明已达到化学平衡状态；D项中的叙述不能说明v(正)=v(逆)，即不能说明已达到化学平衡状态。3.(10分)将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中，在一 定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O(g)2H2+O2 2CO+O2 2CO2(1)容器内气体密度不发生变化时，能不能说明反应已达 到平衡状态？为什么？(2)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组 成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种 气体不能同时是什么？(写出它们的分子式)(3)若平衡时O2和CO2的物质的量分
25、别为n(O2)平=a mol,n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平。(用含a、b的代数式表示)【解析】(1)不能；反应过程中，容器体积不变，气体质量不变，密度也就不发生变化，无论平衡还是不平衡，气体密度始终不变。(2)因为H2O(g)与H2的变化量始终相同，CO与CO2的变化量始终相同，故同时知道H2O(g)和H2的平衡浓度或同时知道CO和CO2的平衡浓度，无法确定混合气体的平衡组成。(3)据n(CO2)平=b mol，推知2CO+O2 2CO2反应中消 耗n(O2)=mol,结合n(O2)平=a mol，可知2H2O(g)2H2+O2反应生成O2的物质的量为a mol+mol,则 n(H2O)平=2 mol-(a mol+mol)2=(2-2a-b)mol。b2b2b2答案：(1)不能；反应过程中，容器体积不变，气体质量不变，密度也就不发生变化，无论平衡还是不平衡，气体密度始终不变。(2)H2O(g)和H2或CO和CO2(3)(2-2a-b)mol
