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一、化学平衡状态(2)“定”——一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量,物质的量浓度,质量分数,体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。(3)“动”——指化学反应达平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。(4)“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡)。对于可逆反应,不管从正反应开始(只投入反应物),还是从逆反应开始(只投入生成物),或从正逆反应开始(同时投入反应物和生成物),在一定条件下都能达到v(正)=v(逆)状态。如图:化学平衡的建立与反应的途径无关:如果外界条件不变时,不论采取何种途径,即反应是由反应物开始或由生成物开始,是一次投料或是分步投料,最后达到的化学平衡状态是相同的,即化学平衡状态只与反应条件有关而与反应途径无关。【基础题一】恒温恒容条件下,反应N2+3H22NH3刚开始时,N2的物质的量为3mol,H2的物质的量为5mol,3min后测得NH3物质的量为0.6mol,5min后测得H2的物质的量为4.1mol,7min后测得N2的物质的量为2.7mol,则此时间内,下列说法正确的是()A.反应在3min时就已经达到平衡B.反应在5min时才达到平衡C.反应在7min时才达到平衡D.无法判断何时达到平衡二、化学平衡的有关概念【基础题二】在2L的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g),若最初加入的A和B都是4mol,反应在10s之内达到平衡,在前10sA的平均反应速率为0.12mol·(L·s)-1,当其他条件不变时,13s时,容器中B的物质的量浓度是mol/L,A的转化率为。三、化学平衡常数3.注意化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。在平衡常数表达式中:反应物或生成物中固体、纯液体、稀溶液中水的浓度不写。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;写出K1和K2的关系式:K1=。写出K2和K3的关系式:K2·K3=1。写出K1和K3的关系式:K1·=1。【基础题三】在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:下列说法错误的是()A.反应达到平衡时,X的转化率为50%B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.改变温度可以改变此反应的平衡常数【解析】选项中有一明显的错误,就是C选项中平衡常数增大,增大压强不可能使平衡常数增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识,关键是根据表中数据(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2可推导出:X+3Y2Z。【思考题】反应:①3H2+N22NH3②H2+N2NH3的化学平衡常数相等吗?重要考点1判断可逆反应是否达到平衡状态3.具体分析:反应反应【考点释例1】在体积固定的密闭容器中进行可逆反应:2NO22NO+O2,下列情况中能作为反应达到平衡状态标志的是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部【解析】化学平衡状态的根本标志是:v(正)=v(逆),①中单位时间内生成nmolO2必消耗2nmolNO2,而生成2nmolNO2时,必消耗nmolO2,能说明反应达到平衡。②不能说明。③中无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量数之比。④有色气体的颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡。⑤体积固定、气体质量反应前后守恒,密度始终不变。⑥反应前后ΔV(g)≠0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化。⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,该反应ΔV(g)≠0,能说明反应达到平衡。【温馨提示