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1、化学平衡状态的判断标准1、本质: V正 = V逆2、现象:浓度保持不变 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 本质:v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C生 v D耗 = v D生 v A耗 v B生 = mn 现象:1、A、B、C、D的浓度不再改变 2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变 5、体系温度不再改变 6、若某物质有色,体系的颜色不再改变。引申:mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) + Q 对 m+n p+q 的反应(即反应前后气
2、体分子数改变),还可从以下几个方面判断:1、体系的分子总数不再改变2、体系的平均分子量不再改变3、若为恒容体系,体系的压强不再改变4、若为恒压体系,体系的体积、密度不再改变注意:以上几条对m+n = p+q的反应不成立。 以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例,达到平衡的标志为: A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的 速率之比等于 B的生成速率与C的 速率之比等于 A的生成速率与B的 速率之比等于 例题:1、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.B的
3、物质的量浓度 D.气体的总物质的量2、 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:( ) C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成a molA,同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D. 元素推断:已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数ABCDEF。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相
4、同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为21,1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能立即生成3molAgCl。F原子的一种核素的质量数为65,中子数为 36。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时要用元素符号表示)(1)B氢化物与HCl反应生成的含有B元素粒子的空间构型是 .F元素原子的最外层电子数为 个。(2)B3-离子分别与AC2、由B、C组成的气态化合物互为等电子体,则B、C组成的化合物化学式为 ;B3-离子还可以
5、和一价阴离子互为等电子体,这阴离子电子式为 ,这种阴离子常用于检验日常生活中的一种金属阳离子,这金属阳离子符号为 (3)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 (4)E3+的核外电子排布式是 ,ECl3形成的六配位的配合物化学式为 。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是 (6)在F的+1价氧化物的晶胞结构如图,F为球(“黑”“白”)化学平衡状态的移动:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) (恒T、V)增大C的用量,平衡会移动吗?注意1、若固体以固体的形式参加反应,忽略表面积的影响,增加固体的用量对平衡无影响。注意2、稀水溶
6、液中增加水的量,视为对别的物质的稀释。1、对 FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3+3KCl (1)向平衡体系中加KCl(S),平衡会移动吗?(2)向平衡体系中加水,平衡会移动吗?若会,向什么方向移动?2、试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用饱和食盐水收集Cl2可以抑制Cl2的溶解” 引申: N2 + 3H2 2NH3 (恒T、V) 起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件 增加1mol 达平衡状态2平衡状态2与平衡状态1比较: H2的转化率 N2的转化率注意3:在含两种或两种以上反应物的反应中,增大一种反应物的浓度,其他物质的转化率提高,而该物质的转化率通常降低。应用:在生
7、产上往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。引申: N2 + 3H2 2NH3 (恒T、V) 起始 1 mol 3mol 达平衡状态1改变条件 增加1mol 3mol 达平衡状态2平衡状态2与平衡状态1比较: H2的转化率 N2的转化率注意4、在气态反应中若反应物的浓度均按比例改变,视为在原平衡基础上加压或减压。练习:1、向充有N2 、H2的反应器中加入氦气(1)若为恒温、恒容,通入氦气后平衡如何移动?(2)若为恒温、恒压,通入氦气后平衡如何移动?2、反应 2NO2(g) N2O4(g),达平衡后迅速压缩活塞,可观察到什么现象?浓度如何变化?若改为H2
8、+I2 2HI 呢?3、在一密闭容器中,反应:达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法正确的是: ( )A、平衡向正反应方向移动了 B. 物质A 的转化率减小了C. 物质B的质量分数增加了 D. a b思考:(恒T、V)(1) 充 2 mol NO2,NO2平衡转化率为a%再充2 mol NO2,平衡 移动, 新平衡NO2的转化率为b% a%。(2) 充 1 mol N2O4,N2O4平衡转化率为a%。 再充1 mol N2O4,平衡 移动 新平衡N2O4的转化率为b% a%元素推断:短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,A与
9、C可形成A2C2和A2C两种化合物;B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA3化合生成离子化合物乙;D与A位于同一主族;E与C形成的化合物是大气污染物,容易形成酸雨;F元素最高化合价与最低化合价的代数和为6。(1)E在元素周期表中的位置是 。(2)由A、C、F三种元素按原子个数比111组成的化合物与BA3反应生成B的单质, 写出该反应的化学方式 。(3)常温下,若甲、乙两溶液的pH均等于5,则由水电离出的= ;乙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。(4)用图所示装置电解由D与F形成盐的饱和溶液时,若阴、阳极都用铁作电极,则阳极的电极反应式为 ,溶液中出现的现象是 。等效平衡:在一定
10、条件下,对同一可逆反应,只是起始时加入物质的情况不同,而达到平衡时,各组分的含量均对应相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。(1)恒温、恒容条件下的等效平衡转化为与原状态相同的物质,各物质的 n 对应相等。(2) 恒温、恒压条件下的等效平衡转化为与原状态相同物质,各物质的 n 对应成比例。(3)m+n=p+q ( n(g)=0 )的等效平衡恒温时,转化为与原状态相同物质,各物质的 n 对应成比例,均与原状态达到的平衡等效。注意:此时各物质的百分含量对应相等,但浓度不一定等。练习1、在一个固定容积的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,到达平衡时,NH3的浓度是a mol/L。若维
11、持温度和容器的体积不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后, NH3 的浓度仍为amol/L的是A、2mol NH3 B、2molN2和6molH2C、0.5molN2 + 1.5molH2+ 1molNH3 D. 1molN2 + 3molH2+ 2molNH32、在恒容密闭容器中发生2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g) 起始时, SO2和 O2的物质的量分别为20mol和10 mol,达平衡时, SO2的转化率为89%。若从SO3开始反应,相同条件下,欲使达平衡时各组分的浓度与前平衡完全相同,则起始时 SO3的物质的量及平衡时SO3的转化率为( )A、 10 mol 11%
12、B、 20 mol 11% C、 20 mol 89% D、 10 mol 89% 3、在一个容积可变的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应,到达平衡时,NH3的浓度是a mol/L。若维持温度和压强不变,按下列的配比作为起始物质,达到平衡后, NH3 的浓度仍为a mol/L的是( )A、2mol NH3 B. 1molN2和6molH2B、0.5molN2 + 1.5molH2+ 2molNH3 D. 1molN2 + 2molH2+ 2molNH34、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应并达到平衡。在此过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率( ) A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法确定 思考:某温度下,反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=0.25,请判断H2、I2、H