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1、化学平衡状态教案化学平衡状态教案化学平衡状态教案3.2 化学平衡（2 化学平衡状态）【归纳与整理】一、可逆反应1概念：在 条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应称为可逆反应。2表示：采用“”表示，如：Cl2+H2O H+Cl-+HClO3特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后，一定会达到 状态二、化学平衡状态在 下的 反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的（溶液中表现为）保持恒定的状态。在平衡时，反应物和生成物均处于 中，反应条件不变，反应混合物的所有反应物和生成物的 或 保持不变三、化学平衡的特征1逆：研究对象必须是 反应2动：化
2、学平衡是 平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应仍都在进行(可通过证明)3等：正反应速率等于逆反应速率04定：反应混合物中，各组分的 或 保持一定5变：化学平衡状态是有条件的、相对的、暂时的，改变影响平衡的条件，平衡会被破坏，直至达到新的平衡。6同：在恒温恒容时，根据化学方程式的化学计量关系，采用极限思维的方法，换算成反应物或生成物后，若对应各物质的物质的量相同时，达到平衡后平衡状态相同。无论投料从反应物开始、从生成物开始、还是从反应物和生成物同时开始。四、化学平衡的标志1本质标志对给定的反应：mA+nB pC+qD（A、B、C、D 均为气体），当 v 正=v 逆时，有：即：2等价标志（1）
3、可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。（2）体系中各组成的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。（3）对同一物质，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等。（4）对同一反应而言，一种物质所代表的正反应速率，和另一物质所代表的逆反应速率的比值等于它们的化学方程式中化学计量数之比。3特殊标志“特殊标志”是指在特定环境、特定反应中，能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。离开上述界定，它们不能作为一般反应是否达到化学平衡的判断依据。（1）压强 对于反应前后气态物质化学计量数有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应处于化学平衡状态。如：N2(
4、g)+3H2(g)2NH3(g)、2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)等。对于化学反应前后气体的化学计量数没有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应 处于化学平衡状态。如：H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)等。（2）气体平均摩尔质量数学表达式：均为气体参与的可逆反应:当n(g)0,一定时，可逆反应 处于化学平衡.如 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)当n(g)0，为一定时，可逆反应 处
5、于化学平衡。如：H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)有非气体参与的可逆反应，需具体问题具体分析：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)根据进行判断CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)根据进行判断2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)（3）气体密度数学表达式：恒容：总为恒值，不能作平衡标志各组分均为气体 n(g)0.总为恒值，不能作平衡标志n(g)0.为一定值时，则可作为标志恒容：为一定值时，一般可作标志恒压：n(g)0.为一定值时，一般可作标志（4）体系中气体的颜色有色气体参加反应的平衡体系的颜色观察，往往与
6、观察的角度和具体的操作方法有关。例 1 如右图所示，针筒中充有 50mLNO2（2NO2 N2O4），并建立了相应的平衡。当迅速地将针筒里的气体压缩至25mL，此时从 a 方向观察到的混合体系的颜色变化是；若从 b 方向观察到的颜色变化是。试通过分析，说明从 a、b 不同角度观察到的颜色变化表征了何种物理量在此加压过程中的变化特点：a 方向，b 方向。若缓缓将针筒里的气体压缩至25mL，则从a方向观察到的颜色变化是。若在操作条件下所得平衡体系的平均相对分子质量为1；的.操作条件下的平衡体系的平均相对分子质量为 2，则 1 和 2 的关系是 1 2。例 2 在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进
7、行可逆反应：N2+3H2 2NH3。该反应达到平衡的标志是_A3v(H2,正)=2v(NH3,逆)B单位时间生成 m mol N2 的同时生成 3m mol H2CN2、H2、NH3 各物质浓度不再随时间而变化D容器内的总压强不再随时间而变化E混合气体的密度不再随时间变化F单位时间内 N-H 键的形成和断开的数目相等GN2、H2、NH3 的分子数之比为 132H2c(N2)=c(NH3)例 3 下列方法中可以证明 2HI H2+I2(g)已达平衡的是_A单位时间内生成 nmolH2 的同时生成 nmolHIB一个键断裂的同时有两个键断裂C分子组成 HI%=I2%C速率 v(H2)=v(I2)=
8、v(HI)/2Ec(HI)c(H2)c(I2)=2 1 1F温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化G条件一定，混合气体的平均分子质量不再发生变化H温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化I温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化例 4 下列说法中能说明2NO2 N2O4 已达到平衡状态的是_A温度和体积一定时，容器内压强不再变化B温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化C条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化D温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化E温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化【基本练习】1当反应 2SO2+O2 2SO3 达到平衡后，向容器中加入一定量的 18O2，经过
9、一段时间后 18O 存在于ASO3中 B剩余的O2 中 C剩余的SO2中 DSO2、SO3、O2 中都有2(2000 年春，20)在一定温度下，反应 A2(g)十 B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是：（）A单位时间生成 n mol 的 A2 同时生成 n mol 的 ABB容器内的总压强不随时间变化C单位时间生成 2n mol 的 AB 同时生成 n mol 的 B2D单位时间生成 n mol 的 A2 同时生成 n mol 的 B23可逆反应：2NO2 2NO+O2 在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是单位时间内生成 n molO2 的同时生成 2n molNO2单位时间内生成 n m
10、olO2 的同时，生成 2n mol NO用 NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化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 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.B.C.D.3在等温等容的条件下，能说明 A（s）+2B（g）C（g）+D（g）达到平衡状态的标志是A体系的总压 B混合气体的平均分子量C反应物 B 的浓度 D混合气体的总物质的量4可逆反应 2SO2+O2 2SO3，正反应速度分别用、molL-1min-1表示，逆反应速度分别用、molL-1min-1表示。当达到平衡时正确的关系是A=B=C=D=25恒温、恒压下，n mo
11、lA和 1molB 在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)一段时间后达到平衡，生成 amolC。则下列说法中正确的是：A物质 A、B 的转化率之比为 1:2B当 v 正 A=2v 逆(C)时，可断定反应达到平衡C若起始时放入 3nmolA 和 3molB，则达平衡时生成 3amolCD起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（1+n）:（1+n-）6有可逆反应 C(g)+H2O H2(g)+CO(g)处于平衡状态,当平衡向左移动时，混和气体相对平均分子量变化正确的是下列选项中的A增大 B减小 C不变 D前三种均有可能7反应：NH3（g）+CO2（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g）已达平衡。若增大压强，平衡移动，但混合气体的平均相对分子质量不变。下列说法正确的是A原混合气体的平均相对分子质量为30B原混合气体的平均相对分子质量为28C起始时，NH3 与 CO2 的体积比为 13:14D起始时，NH3 与 CO2 的体积比为 14:15参考答案1【解析】C2【解析】A3【解析】BC4【解析】A5【解析】C，6【解析】D7【解析】A