第30講 化學(xué)平衡及影響因素
考點(diǎn)一　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)考點(diǎn)二　化學(xué)平衡常數(shù)考點(diǎn)三 化學(xué)平衡移動(dòng)考點(diǎn)四 等效平衡經(jīng)典真題·明考向作業(yè)手冊
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考點(diǎn)一　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)
(1)概念:在一定條件下的　　　　反應(yīng)中,當(dāng)正、逆反應(yīng)速率　　　　時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變,即體系的組成不隨時(shí)間而改變,表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”,這時(shí)的狀態(tài)稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)。 ?
(2)建立過程:在一定條件下,把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下:
以上過程可用如圖所示:
3. 判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法
②靜態(tài)標(biāo)志(各種“量”不變)a.各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。b.各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。c.溫度(絕熱容器)、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等)或顏色(某組分有顏色)不變?？傊?若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量恒為不變量,則不能作為平衡標(biāo)志。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)反應(yīng)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O、Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3互為可逆反應(yīng)(　)(2)對(duì)反應(yīng)A(g)+B(g) ? C(g)+D(g),壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)(　)
[解析] (2)反應(yīng)A(g)+B(g) ? C(g)+D(g)在反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,故壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變,錯(cuò)誤。
[解析] (1)兩反應(yīng)條件不同,不屬于可逆反應(yīng),錯(cuò)誤。
(3)在一恒溫恒容的密閉容器中充入2 ml SO2、1 ml O2,一定條件下發(fā)生反應(yīng),在相同的容器中充入2 ml SO3,在相同條件下發(fā)生反應(yīng),二者最終達(dá)到平衡時(shí),各組分的百分含量對(duì)應(yīng)相同(　)(4)可逆反應(yīng)都具有一定的限度,化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變反應(yīng)條件而改變(　)
[解析] (4)可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能都轉(zhuǎn)化為生成物,所以具有一定的限度。一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度,條件改變平衡可能會(huì)發(fā)生移動(dòng),其限度會(huì)發(fā)生變化,正確。
[解析] (3)根據(jù)等效平衡的建立條件,二者屬于恒溫恒容等量投料,建立的平衡等效,正確。
(5)在恒溫恒壓條件下,對(duì)于反應(yīng)A(g)+B(g) ? 2C(g)+D(g),當(dāng)密度保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)(　)(6)由2SO2(g)+O2(g) ? 2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·ml-1知,2 ml SO2與1 ml O2在恒壓密閉容器中充分反應(yīng),可放出196.6 kJ的熱量(　)
[解析] (6)2 ml SO2與1 ml O2并不能完全反應(yīng),放出的熱量小于196.6 kJ。
2.在一個(gè)溫度恒定、容積固定的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng)mA(s)+nB(g) ? pC(g)+qD(g),已知m+n=p+q,且該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是　　　 　。?①體系的壓強(qiáng)不再改變②氣體的密度不再改變③各氣體的濃度不再改變④各氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反應(yīng)速率v(C)∶v(D)=p∶q⑥單位時(shí)間內(nèi)n ml B斷鍵反應(yīng),同時(shí)p ml C也斷鍵反應(yīng)
【易錯(cuò)警示】 規(guī)避化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”①關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器。②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等氣體分子數(shù)反應(yīng),還是非等氣體分子數(shù)反應(yīng)。③關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。
(2)不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②恒溫恒容下的氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化,如2HI(g) ? H2(g)+I2(g)。③全是氣體參加的氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化,如2HI(g) ? H2(g)+I2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變。
1.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g) ? 2Z(g)。已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻X、Y、Z的濃度分別為0.3 ml·L-1、0.1 ml·L-1、0.4 ml·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),不可能存在的是(　 )A.c(X)=0.5 ml·L-1B.c(Y)+c(X)=0.5 ml·L-1C.c(Y)+c(Z)=1.05 ml·L-1D.c(X)+c(Y)+c(Z)=0.75 ml·L-1
[解析] 不確定下一時(shí)刻反應(yīng)進(jìn)行的方向,因此需要考慮反應(yīng)進(jìn)行的方向并結(jié)合極限思想解答。若該時(shí)刻后反應(yīng)正向進(jìn)行且Y全部轉(zhuǎn)化為Z,則　　　　　　　　　2X(g)+Y(g) ? 2Z(g)某時(shí)刻/(ml·L-1)　0.3　　0.1　　　0.4轉(zhuǎn)化/(ml·L-1)　　0.2　　0.1　　　0.2極限/(ml·L-1)　　0.1　 　0　　 　0.6若反應(yīng)逆向進(jìn)行,且Z全部轉(zhuǎn)化為X和Y,則　　　　　　　　　2X(g)+Y(g) ? 2Z(g)某時(shí)刻/(ml·L-1)　0.3　　0.1　　　0.4轉(zhuǎn)化/(ml·L-1)　　0.4　　0.2　　　0.4極限/(ml·L-1)　　0.7　　0.3　　　0
平衡時(shí)0.1 ml·L-1反應(yīng)ⅡB.反應(yīng)活化能:反應(yīng)Ⅰ

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