可逆反应与化学平衡状态
【考点精讲】
一、可逆反应
1概念:在一定条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2表示:用“”表示,如:Cl2H2OHCl-HClO
3特点:
①二同:a相同条件下;b正逆反应同时进行,反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
二、化学平衡状态
1概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应体系中所有参加反
应的物质的百分含量保持恒定的状态。
2化学平衡的建立
3特征
①逆:化学平衡状态只对可逆反应而言。
②等:正反应速率等于逆反应速率。
③定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持不变。
④动:化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,正逆反应都仍在继续进行。
⑤变:化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。当影响化学平衡的外界条件改变,化学平衡就会发生移动。
【典例精析】
为·L-1 为·L-1
为·L-1 为·L-1
思路导航:可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L-1)
改变浓度(mol·L-1)
终态浓度(mol·L-1) 0
假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始浓度(mol·L-1)
改变浓度(mol·L-1)
终态浓度(mol·L-1) 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,),Y2∈(,),Z∈(0,)。
答案:A
例题2一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为·L-1、·L-1、·L-1,则下列判断正确的是()
∶c2=3∶1
B平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
、Y的转化率不相等
的取值范围为0mol·L-1<c1<·L-1
思路导航:平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应,Z生成表示正反应且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0mol·L-1<c1<·L-1。
答案:D
例题3在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是()
A混合气体的压强
B混合气体的平均相对分子质量
的物质的量浓度
D气体的总物质的量
思路导航:因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固态,其物质的量浓度为常数;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。
答案:B
例题4一定温度下,可逆反应2NO22NOO2在容积固定的密闭容器中反应,达到平衡时的标志是()
①单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率为2:2:1
④混合气体的压强不再变化
⑤混合气体的颜不再变化
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