1．理解可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)的概念，學(xué)會(huì)判斷反應(yīng)的不可逆性及可逆性大小。2．能描述化學(xué)平衡建立的過程。3．掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，并能判斷在一定條件下，可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。4．理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
(2)可逆反應(yīng)的特征：①可逆反應(yīng)必須是在同一條件下，在正反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，逆反應(yīng)也在進(jìn)行。②可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，也就是說可逆反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行到何種程度，反應(yīng)物和生成物并存，即任何物質(zhì)的量都不可能為0。注意：判斷一個(gè)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)的關(guān)鍵是可逆反應(yīng)必須是在同一條件下。例如，2H2＋O2 2H2O和2H2O2H2↑＋O2↑不是可逆反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)條件不一樣，而2SO2＋O2 2SO3則是可逆反應(yīng)。
【例1】　密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)。已知起始時(shí)X2、Y2、Z各物質(zhì)的濃度分別為0.1 ml·L－1、0.3ml·L－1、0.2ml·L－1，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度可能是(　　)A．c(Z)＝0.3 ml·L－1、B．c(Y2)＝0.35 ml·L－1C．c(Y2)＝0.2 ml·L－1D．c(Z)＝0.4 ml·L－1
[解析]　若反應(yīng)向右進(jìn)行，則X2、Y2、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度范圍依次是：0～0.1 ml·L－1、0.2 ml·L－1～0.3 ml·L－1、0.2 ml·L－1～0.4 ml·L－1；若反應(yīng)向左進(jìn)行，則X2、Y2、Z三種物質(zhì)濃度范圍依次是：0.1 ml·L－1～0.2 ml·L－1、0.3 ml·L－1～0.4 ml·L－1、0～ 0.2 ml·L－1。[答案]　AB[點(diǎn)撥]　可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物。
【例2】　在密閉容器中進(jìn)行N2＋3H2 2NH3反應(yīng)，起始時(shí)N2和H2分別為10 ml 和30 ml，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率為30%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時(shí)，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組成成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率正確的是(　　)A．40 ml,35%　　　　B．20 ml,30%C．20 ml,70% D．10 ml,50%
根據(jù)題意：可推算出反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組成成分的物質(zhì)的量?！　　　2＋　　　　　3H2 2NH3起始量10 ml　　　　　30 ml　　　 0變化量10×30%＝3 ml　9 ml　　　 6 ml平衡量7 ml　　　　　　21 ml　　　 6 ml從逆向思維考慮，若正反應(yīng)進(jìn)行到底，可求得生成NH3 20 ml，此NH3的物質(zhì)的量就是從逆向進(jìn)行上述反應(yīng)時(shí)，NH3的起始反應(yīng)量。
在同溫和同一容器中進(jìn)行逆向反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組成成分的物質(zhì)的量與上述反應(yīng)相同。 N2 ＋　　 3H2 2NH3起始量0　　　　　　　0　　　20 ml平衡量7 ml　　　　　21 ml　20－14＝6 ml可見NH3起始量20 ml NH3的轉(zhuǎn)化率 ×100%＝70%。 [答案]　C
1.直接判斷法(1)正反應(yīng)速率＝逆反應(yīng)速率＞0。(2)同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。(3)各組分的濃度保持不變。2．間接判斷法(1)各組分的百分含量保持不變。(2)各組分的物質(zhì)的量保持不變。(3)各氣體的體積不隨時(shí)間的改變而改變。
三 判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡的方法
3．以反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)為例來(lái)說明
注意：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有兩個(gè)核心判斷依據(jù)：(1)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。(2)反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。依據(jù)其他有關(guān)的量判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，最終都要回歸到這兩個(gè)核心依據(jù)上來(lái)。
【例3】　下列方法中可以證明2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________。①單位時(shí)間內(nèi)生成n ml H2的同時(shí)生成n ml HI②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂③百分組成 HI%＝I2%④反應(yīng)速率ν(H2)＝ν(I2)＝ ν(HI)時(shí)⑤c(HI) ∶ c(H2) ∶ c(I2)＝2 ∶ 1 ∶ 1時(shí)⑥溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化
⑦溫度和體積一定時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑧條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再化變討論：在上述⑥～⑩的說法中能說明2NO2 N2O4達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
[解析]　化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1)微觀標(biāo)志：ν正＝ν逆≠0規(guī)律：①同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率；②在方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比(或消耗速率與生成速率之比，前后比較項(xiàng)必須相反)等于方程式系數(shù)之比；③方程式兩邊的不同物質(zhì)生成速率與生成速率之比(或消耗速率與消耗速率之比，前后比較必須相同)等于方程式系數(shù)之比。
(2)宏觀標(biāo)志、反應(yīng)混合物中各組分百分含量一定。規(guī)律：①各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變；②各氣體組分的體積分?jǐn)?shù)不變；③各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變；④各組分的分子數(shù)之比不變；⑤各組分的物質(zhì)的量濃度不變時(shí)一定平衡(變化時(shí)不一定)；⑥各組分的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率不變；⑦若某組分有色，體系的顏色不再改變時(shí)一定平衡(變化時(shí)不一定)。[答案]?、冖蔻?；⑥⑦⑧⑨⑩
說明：①對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，濃度平衡常數(shù)的表達(dá)式不是唯一的，它與化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫有關(guān)?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式的書寫不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同。②對(duì)于有固體、水參加或生成的反應(yīng)來(lái)說，固體、水的濃度視為常數(shù)，不應(yīng)包含在化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中。③K只受溫度影響，當(dāng)溫度不變時(shí)，K值不變；溫度升高時(shí)，對(duì)ΔH＜0的反應(yīng)，K值變?。沪＞0的反應(yīng)，K值增大。如果由于濃度、壓強(qiáng)的改變而引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，但溫度恒定，則K值一定不變。
例4 將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g)。達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)＝0.5 ml·L－1 c(HI)＝4 ml·L－1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為(　　)A．9　　　B．16　　　C．20　　　D．25
[解析]　由H2和HI的平衡濃度可推算出①反應(yīng)生成的HI和NH3的濃度都為0.5×2＋4＝5 ml·L－1，由于NH3沒有轉(zhuǎn)化，其平衡濃度仍為5 ml·L－1，而HI的平衡濃度由題意可知為4 ml·L－1，則①的平衡常數(shù)K1＝[NH3]平·[HI]平＝5×4＝20，C正確。[答案]　C

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第二節(jié) 化學(xué)平衡

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