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1、本资料来源于本资料来源于七彩教育网七彩教育网http:/考点解析复习专题辅导考点解析复习专题辅导 28化学平衡化学平衡1 1复习重点复习重点1.建立化学平衡的观点. 2.理解化学平衡的特征. 3.常识性介绍化学平衡常数.2难点聚焦难点聚焦 在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的. 例如:3222NH3HN高温高压催化剂这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。） 特点：（二同）同一条件下；同时进行。 显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。） 因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度程度问题。 这就牵涉到化学平衡。 化学平衡主要是研究
2、可逆反应规律的。 如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。 （一） 化学平衡的建立：当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。 此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。 在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？ 我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我 们会看到，凹痕不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！ 这是怎么回事呢？ 原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分 子又回到晶体表面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。 所以，在蔗糖的饱和溶液中，
3、加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。 这种状态，叫溶解结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。 显然，溶解平衡状态是动态平衡状态溶解平衡状态是动态平衡状态。可逆反应的情形又是怎样呢？ 实验证明: 在一氧化碳和水蒸汽的反应中:0.005 0.005 0.005 0.005 0 0 1 0.0 0.01 H CO OH CO 228002衡：始：催化剂如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化. 正反应,逆反应都在继续进行!只是: 正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率 这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡化学平衡. 化学平衡是动态平衡化学平衡
4、是动态平衡. 当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应 生成的 CO2和 H2,的分子数,和逆反应所消耗的 CO2和 H2,的分子数相等! 即: 正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率 反应混合物中,各组份的浓度不变不变! 化学平衡化学平衡: 化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物 中各组分的浓度保持不变的状态.（二） 化学平衡常数：H CO OH CO 228002催化剂参见表 2-1 分析数据可知: 1.在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡都能达到化学平衡. 2
5、.达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.-化学平衡常 数.注意: 1.对同一个化学反应来说,温度不变温度不变,化学平衡常数不变化学平衡常数不变!(但不一定是 1) 2.化学计量数为浓度的指数指数. 3.K 值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.3 3例题精讲例题精讲例 1： H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。c(H2)=c(I2)=c(HI)时 c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2 时 c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变 单位时间内生成 nmolH2的同时生成 2nmolHI 单位时间内
6、生成 nmolH2的同时生成 nmolI2反应速率 v(H2)=v(I2)=v(HI) 21一个 H-H 键断裂的同时有两个 H-I 键断裂 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 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 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 解析 浓度相等，不能说明已达到平衡状态； 浓度之比与平衡状态无必然联系； 浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与、两种情况混淆； “生成 nmolH2”指逆反应，“生成 2nmolHI”指正反应，且 v正=v逆，正确；“生成 nmolH2”、“生成 nmolI2”都指逆反应，不能判断
7、； 无论是 v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡 状态无关。 从微观角度表示 v正=v逆，正确； 由于 (g) = 0，压强始终不改变； 颜色不变，说明 I2(g)浓度不变，可以判断； 由于 (g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能 判断是否达到平衡。 反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平 衡状态。解答： 点评 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。 变式 若反应为：2NO2（g）2N2O4（g）呢？ 方法提示 1 判断是否达到平衡状态式可抓住以
8、下标志：逆正vv直接标志 各组分的 m、n 不变（单一量）通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变通过总量：对 n(g) 0 的反应，n总(或恒温恒压下的 V总，恒温恒 容下的 P总)不变；间接标志 通过复合量：()、()，需具体分析关系式中上下两项的变_ Mmn Vm化。 其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）例例 2 把 6molA 气体和 5molB 气体混合放入 4L 密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A（气）+B（气） 2C（气）+xD（气）经min5达到平衡，此时生成 C 为mol2， 测定 D 的平均反应速率为 0.1mol/Lmin，下列说法中错误的是
9、（ ） A.x = 2 B. B 的转化率为 20% C. 平衡时 A 的浓度为 0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的 85% 解析本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。因tVDvDn)()(min54min)(1 . 01LLmol)(:)(,2DnCnmolmolmol 2:21:1，所以2x。3A（气）+B（气） 2C（气）+2D（气） 起始量（mol） 6 5 0 0 变化量（mol） 3 1 2 2 平衡量（mol） 3 4 2 2B 的转化率为：%20%10051%100的总量起始时反应的BB平衡时 A 的浓度：175. 043Lmol
10、LmolA容器的体积的物质的量平衡量1)56()2243(molmol nnpp始平始平，所以始平pp 答案C、D例例 3 3 一定条件下，可逆反应 A2（g） + B2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度 为： c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用 a、b、c 分别表示 A2、B2、C 的初始浓度（mol/L）,则： （1）a、b 应满足的关系是 ； （2）a 的取值范围是 。解析 (1)设转化过程中，A2（g）转化浓度为 xmol/L，则 B2（g）转化浓度也为 xmol/L。平衡浓度： ax = 0.5 bx =
11、 0.1 则有：a = b +0.4（2）考虑两种极端情况：A2、B2为起始物质；A2、C 为起始物质。A2（g） + B2(g) 2 C(g) 物质的平衡浓度（mol/L） 0.5 0.1 1.6A2、B2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0A2、C 为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2 故 a 的取值范围为 0.4 b 1.3。 答案 （1）a = b +0.4 (2) 0.4 b 1.3点评 本题重点考查可逆反应的特点，由此可得 B2的取值范围为：00 既吸热反应）。升高温度时 c(B)/c(C)的比值 ，混合气体的密度 ；降温时，混合气体的平均式量 ；加入催化剂，气
12、体的总物质的量 ；充入 C，则 A、B 的物质的量 。19恒温下，将 a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g) （1）某时刻 t 时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算 a 的值。（2）若已知反应达平衡时，混合气体的体积为 716.8L(标况下)，其中 NH3的含量(体积分数)为 25%。计算平衡时 NH3的物质的量。（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)n(平) = 。（4）原混合气体中，ab = 。（5）达到平衡时，N
13、2和 H2的转化率之比，(N2) (H2)= 。（6）平衡混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3) = 。参考答案参考答案一、选择题题号12345678910答案CBDBCCCCBD 题号1112131415答案AABDA二、填空题： 16. I. 制化肥、制硝酸 II. III.（1）排尽空气，避免爆炸，保证安全。（2）锌粒与酸脱 离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率 N2+3H217. a；c；b。铁触媒32NH三、计算题： 18. 减小 ， 不变； 减小 ； 不变 ；增加。 19. a=16 n平(NH3) =8mol 54 23 12 332
