高三化学总复习-专题攻略-之化学反应速率和化学平衡上三-化学平衡状态含解析.doc

化学平衡状态
【高考预测】
1. （★）了解化学反应的可逆性。
2. （★）了解化学平衡建立的过程。
锁定高考
10．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是
A
B
C
D

升高温度，平衡常数减小
0~3s内，反应速率为：
v(NO2)=0.2mol·L-1
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
【答案】A

夯实基础
一. 可逆反应
概念：在相同下，既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。
特征：反应不进行到底，反应物不能实现完全转化，反应体系中，与化学反应有关的各种物质共同存在。
二. 化学平衡状态
1．化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：
(1)反应开始时：v(正) 最大，v(逆)为为0。
(2)反应进行时：反应物浓度减小→v(正)逐渐减小；生成物浓度由零逐渐增大→v(逆)从0开始逐渐增大。

2．概念
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持恒定的状态。
3. 化学平衡状态的特征
⑴ 逆：研究对象必须是可逆反应。
⑵ 动：化学平衡是 动态平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。
⑶ 等：正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率和生成速率相等。
⑷ 定：在平衡体系中，各组成成分的含量保持一定。
⑸ 变：改变影响平衡的条件，平衡会移动，达到新的平衡。
【典例探究】
典例1. 在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是(　　)
A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1 B．SO2为0.25 mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO3为0.4 mol·L－1
【答案】　B

【变式训练1-1】密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol/L、0.6 mol/L，0.4 mol·L－1，当达到平衡时，下列数据肯定不正确的是(　　)
A．X2为0.4 mol·L－1，Y2为1.2 mol·L－1 B．Y2为1.0 mol·L－1
C．X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1 D．Z为1.0 mol·L－1
【答案】　AD
【解析】　化学平衡研究的是可逆反应，解这类题时要善于利用极值法：
,X2(g),＋,3Y2(g),,2Z(g),起始浓度：,0.2 mol/L,,0.6 mol/L,,0.4 mol/L,平衡浓度1：,0,,0,,0.8 mol/L,平衡浓度2：,0.4 mol/L,,1.2 mol/L,,0)
设反应正向进行彻底，则为平衡浓度1，设反应逆向进行彻底，则为平衡浓度2。根据可逆反应的含义知：0<c(X2)<0.4 mol/L；0<c(Y2)<1.2 mol/L；0<c(Z)<0.8 mol/L。故A、D两项中所列的数据肯定不正确。
典例2. 反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在恒温恒容密闭容器中进行，下列可作为判断其达到平衡状态的标志的是(　　)
① SO2和SO3的浓度相等　② SO2的质量分数保持不变　③ 容器中气体的压强保持不变　④ SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等　⑤ 容器中混合气体的密度保持不变　⑥ 容器中气体的平均摩尔质量保持不变　⑦ 2v正(SO2)＝v逆(O2)　⑧ 单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol SO3
A．①②④⑤　 B．②③⑦⑧ C．②③⑤⑥ D．②③⑥
【答案】D

【变式训练2-1】 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志是(　　)
① c(H2)＝c(I2)＝c(HI) ② c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2
③ c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④ 单位时间内生成n mol H2同时生成2n mol HI
⑤ 单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2
⑥ 反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)
⑦ 一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
⑧ 温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨ 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
⑩ 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑪ 条件一定，混合气体的平均摩尔质量不再变化
A．②③⑤⑧⑨⑩⑪ B．①③⑥⑦⑩ C．③④⑦⑨ D．③⑥⑨⑪
【答案】C
【解析】①②的浓度与起始时投入物质的量有关，故不正确；③浓度不变，说明已达到平衡状态，正确；④体现v(正)＝v(逆)，正确；⑤未体现v(正)＝v(逆)，不正确；⑥反应速率始终为v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)，不正确；⑦体现v(正)＝v(逆)，正确；⑧压强始终相等，不正确；⑨颜色不变化，说明c(I2)不变，正确；温度、压强一定时，体积也不变，密度是常数，不正确；⑪反应前后物质的总物质的量相等，总质量相等，则M＝是常数，故不正确。故应选③④⑦⑨。