化学平衡状态的判断标志.doc

化学平衡状态的判断学案一、化学平衡状态的直接标志:1、等速标志：v正 = v逆 （本质特征）同一种物质 不同的物质： 例1.在一定条件下，可逆反应2A B3C在下列4种状态中，处于平衡状态的是（ ）(A) 正反应速度 vA=2mol/（Lmin） 逆反应速度vB=2 mol/（Lmin）(B) 正反应速度 vA=2mol/（Lmin） 逆反应速度vC=2 mol/（Lmin）(C) 正反应速度 vA=1mol/（Lmin） 逆反应速度vB=1.5 mol/（Lmin）(D) 正反应速度 vA=1mol/（Lmin） 逆反应速度vC=1.5mol/（Lmin） 例2.在一定温度下反应A2（气）B2（气）2AB（气）达到平衡的标志是（ ）A、单位时间内生成nmolA2的同时，生成nmolB2 B、单位时间内生成2nmolAB的同时，生成nmolB2C、单位时间内生成了nmolB2的同时，减少了nmolA2 D、单位时间生成nmolA2，同时生成nmolABE、单位时间内消耗了nmolA2，同时消耗了2nmolAB例3、下列说法中，可以证明N2+3H2 2NH3已达到平衡状态的是 （ ）A1个NN键断裂的同时，有3个HH键形成B1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂C1个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂D1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成2、恒浓标志：反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）例4、在一定温度下，可逆反应A（g）+3B（g）2C（g）达到平衡的标志是（ ）AC生成的速率与C分解的速率相等 BA、B、C的浓度不再变化C单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B DA、B、C的分子数之比为132二、化学平衡状态的间接标志:1、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。 2、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。 3、反应物的转化率、产物的产率保持不变。三、化学平衡状态的特殊标志：1、对于全气体体系：如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)、mn=pq时：P总、n总、V总、M（平均）在任何时刻均不变，故不能作为平衡判断的依据。、当mnpq时：a、定T、V时：P总、n总、M（平均）只有在平衡时才为定值，故可作为平衡判断的依据。b、定T、P时：V总、n总、M（平均）只有在平衡时才为定值，故可作为平衡判断的依据。2、对于全气体体系：若V一定，密度在任何时刻均不发生变化，故不能作为平衡判断的依据。3、因任何化学反应均据热效应，故温度恒定可作为平衡判断的依据。4、体系颜色不变可作为平衡判断的依据。课后阅读：一、化学平衡状态的一般标志：化学平衡状态的标志可概括为“一等五不变”。以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例。1一等：“一等”即正反应速率等于逆反应速率，其意义是针对反应体系中同一反应物（或生成物）而言的，而不是同一反应中的不同物质。若用同一反应中不同物质来表示正反应速率和逆反应速率，必须要求两速率反向（切忌单向速率）且两速率之比等于其对应的化学计量数之比。在试题中可有以下几种具体形式出现：同一物质的正反应速率等于逆反应速率。如vA(消耗)=vA(生成)或vD(消耗)=vD(生成)。某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率之比等于化学计量数之比。如vA(消耗)：vB(生成) =m：n，或vC(消耗)：vD(生成) =p：q。某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，如vA(消耗)：vC(消耗) =m：p，或vB(生成)：vD(生成) = n：q。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。2五不变： “五不变”即反应混合物中各组分的浓度保持不变，其意义是指各组分的物质的量不变；各组分的浓度不变；各组分的百分含量不变；反应物的转化率不变；对于全为气体的可逆反应，当m+np+q时，混合气体总物质的量不变。在试题中可有以下几种具体形式出现：各组分的物质的量不变。如一定温度的密闭容器中，A、B、C、D的分子数不再改变。各组分的浓度不变。如外界条件不变时，对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，混合气体的颜色不随时间发生变化。各组分的百分含量不变。如各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数保持不变。反应物的转化率不变。如在一定条件下，A或B的转化率不再改变。以上各项既适用于反应前后气体化学计量数之和不相等的可逆反应，又适用反应前后气体化学计量数之和相等的可逆反应。对于全为气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，混合气体总物质的量不变。如当mnpq时，恒温恒容时，体系的总压强不发生变化；当mnpq时，恒温恒压时，体系的总体积不发生变化；当mnpq时，恒容时混合气体的平均相对分子质量不发生变化。二、化学平衡状态的特殊标志：在恒容条件下，混合气体的密度能否作为化学平衡状态的标志呢？这主要看可逆反应中有无非气态物质参加或生成。因为该条件下的气体密度只和气体的质量有关，若是全气态物质参加的可逆反应，在恒容条件下，不论是否达到平衡，混合气体的总质量都不发生变化，混合气体的密度不发生变化，此时不能作为化学平衡状态的判断标志。若有非气态物质参与的可逆反应，在恒容条件下，只有达到平衡时，混合气体的总质量才不会发生变化，混合气体的密度不会发生变化，此时密度才能作为化学平衡状态的判断标志。思考：判断下列可逆反应是否达到化学平衡状态？项目m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否平衡混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定各物质的质量或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、总物质的量一定正、逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD（均指逆 ）(A) (B) (C) (D) =mnpq，正不一定等于逆压强当m + np + q 时，总压力一定（其它条件一定）当m + n =p + q时，总压力一定（其它条件一定）混合气体的平均M当 m + n p + q 时，M一定当 m + n = p+q 时，M一定密度C（s）+CO2（g）2CO（g）（一定）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（一定）H2（g）+I2（g）2HI（g）（一定）课后练习： 1在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的量浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2 D单位时间内消耗0.1molX同时生成0.2molZ2某温度下，在一固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：H2(g)I2(g)2HI(g)，下列情况能说明该反应一定达到平衡的是（ ）A混合气体的颜色不再改变的状态 B混合气体的压强不再改变的状态C单位时间内拆开1mol氢氢键，同时生成1mol氢氢键 D混合气体的密度不再改变的状态3在一定条件下，反应A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的标志是（ ）A单位时间内生成nmolC，同时生成nmolD B容器内压强不随时间变化而变化C容器内混合气体的密度不随时间变化而变化 DB的浓度不再变化4、哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充人1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，有关说法正确的是（ ） A达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3 B达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等 C达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零 5、可逆反应2HI（g） H2（g）+I2（g）在密闭容器中进行，当下列4项中某项不随时间变化时，才能说明反应已达平衡 （ ）A容器内压强 B平均相对分子质量 C各组分浓度 D混合气体的颜色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 D B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 C D容器内混合气体密度不随时间而变化7、在一定条件下，化学反应N2+3H2 2NH3达到平衡，下列说法正确的是（ ）A容器内平均相对分子质量不随时间变化 BN2、H2、NH3的浓度之比为132CN2减少的速率和NH3减少的速率之比为12 D气体体积为初时体积的1/28、在一定条件下，2NO+O2 2NO2达到平衡的标志是 （ ）ANO、O2、NO2分子数目比是212 B反应混合物中各组成物质的量浓度相等C混合气体反应速率v(NO) = 2v(O2) D混合气体的平均相对分子质量不变9、在密闭容器中，能表示反应X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是（ ） X、Y、Z的物质的量之比为1 ：2 ：2 X、Y、Z的浓度不再发生变化 容器中的压强不再发生变化 单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y A B C D10、将1L N2和3L H2充入一密闭容器中，使其在一定条件下达到平衡N2+3H22NH3，下列哪些状态一定是平衡状态（ ） 混合气体的体积变为最初体积一半的状态 N2、H2、NH3的总物质的量不随时间改变而改变的状态 N2、H2、NH3的总质量不随时间而改变的状态 单位时间内1L NH3分解的同时，有0.5L N2生成的状态 单位时间内1L NH3分解的同时，有0.5L N2也分解的状态 N2、H2、NH3三者浓度相等的的状态11、下列情况中说明2HI（g）H2（g）+I2（g）已达平衡状态的是 （ ） 单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI 1个HH键断裂的同时有2个HI键断裂 混合气体中百分组成为HI% = I2% 反应速率v(H2) = v(I2) = v(HI) 混合气体中c(HI) c(H2) c(I2) = 211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12.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（g） C（g）D（g）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13.在一定温度下，可逆反应A（g）3B（g）2C（g）达到平衡的标志是（ ）(A)C的生成速度 与C的分解速度相等 (B)单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B(C)A、B、C的浓度不再变化 (D)A、B、C的分子数比为1：3：214.下列反应在密闭容器中进行，aA（g）bB（g）mC（G）nD（g），表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是（ ）(A)平衡时的压强与反应起始的压强之比为（mn）/（ab）(B)用物质A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比为a/m(C)物质B的浓度不随时间而改变(D)单位时间内x mol B参加反应同时有x mol B生成 15.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是( )( A )A(g)B(g)C(g) ( B )A(g)2B(g)3C(g)( C )A(g)B(g)C(g)D(g) ( D )以上都达到平衡16.能够充分说明在恒