化学平衡状态

化学平衡状态 化学平衡状态 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。 催化剂 如:N，3H2NH。 223高温、高压 2(特点:(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 二、化学平衡状态 1(含义:在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量 或浓度可以保持恒定。 2(特征:?逆:可逆反应 ?等:v,v ?定:物质恒定 正逆 ?动:动态平衡，反应没停止 ?变:条件变，平衡移动 三、化学平衡状态的判断 1(看v(正)与v(逆)是否相等。2(看体系中的各物质是否保持恒定。 〖巩固及拓展练习〗 1(下列反应属于可逆反应的是 A(H和O点燃生成HO的反应与HO电解生成H和O的反应 222222 B(CuSO吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO 44 C(Cl溶于水 2 D(NaO溶于水 2 ,12(在密闭容器中进行如下反应:X(g)，Y(g)2Z(g)，已知X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol?L、2222 ,,110.3 mol?L、0.2 mol?L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 1 ,1 ,A(Z为0.3 mol?LB(X为0.2 mol?L2,1 ,1C(Y为0.4 mol?LD(c(X)，c(Y)，c(Z),0.55 mol?L 222 答案 A 3(能够说明一个可逆反应H(g)，I(g) 2HI(g)已达到平衡状态的是 22 A(1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成 B(1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成 C(1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成 D(1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成 4(在一定条件下，反应:2NO，O2NO在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，22 错误的是 A(混合气体的总分子数不再变化 B(混合气体的颜色不再变化 C(容器的总压强不再变化 D(混合气体的总质量不再变化 5(在一定温度下，反应A(g)，B(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 22 A(单位时间生成n mol的A，同时生成n mol的AB 2 B(容器内的总压强不随时间的变化而变化 n mol的AB同时生成n mol的BC(单位时间生成2 2 D(平均相对分子质量不随时间变化而变化 18186(在密闭容器中，充入SO和O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，O存在于 2 A(只存在于氧气中 B(只存在于SO中 3 C(只存在于SO和SO中 D(SO、SO、O中都存在 232327(可逆反应aA(g)，bB(g) cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列 各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是 A(av(A),bv(B) B(bv(A),av(B) 正正正逆 C(av(C),cv(A) D(av(A),bv(B) 正正正逆8(可逆反应2HI(g) H(g)，I(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 22 A(容器内压强不随时间变化而变化 B(混合气体总分子数不随时间变化而变化 C(混合气体的颜色不再改变 D(c(H)与c(I)保持相等 22 1 9(可逆反应:2NO2NO，O在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 22 ?单位时间内生成n mol O的同时生成2n mol NO ?单位时间内生成n mol O的同时生成2n mol 222NO ?用NO、NO、O的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2?2?1的状态 ?混合气体的颜色22 不再改变的状态 ?混合气体的密度不再改变的状态 ?混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A(??? B(??? C(??? D(?????? 10(3 mol H和1 mol N放入密闭容器中，使用催化剂发生反应:N，3H2NH，从反应开始到平衡22223过程中，不可能出现的是 A(2 mol NH B(0.5 mol NH 33 C(0.9 mol N D(H和NH物质的量相等 223 11(在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生变化时，表明下述反应: A(s)，2B(g) C(g)，D(g)已达到平衡状态 ?混合气体的压强 ?混合气体的密度 ?B的物质的量浓度 ?气体的总物质的量 ?混合气体的平均相对分子质量 ?物质C的百分含量 ?各气体的物质的量 A(????? B(????? C(????? D(????? 12(某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应:A，3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是 ?原混合气体的体积为1.2V L ?原混合气体的体积为1.1V L ?反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L ?反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L A(?? B(?? C(?? D(?? 13(已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)，2CO(g) N(g)，2CO(g) ΔH,0 22 下列说法不正确的是 A(升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B(反应达平衡后，CO的反应速率保持不变 逆反应速率 C(使用高效催化剂可有效提高正、 D(单位时间内消耗CO和N的物质的量之比为2?1时，反应达到平衡 2 14(在200 ?时，将a mol H(g)和b mol I(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应:I(g)，H(g)2222 2HI(g)。 (1)反应刚开始时，由于c(H),______，c(I),______，而c(HI),______，所以化学反应速率____________22 最大，而________最小(为零); (2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H)______，c(I)________，而22c(HI)__________，从而化学反应速率v____________，而v________; 正逆 (3)当反应进行到v与v________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合正逆 物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。 15(有A、B、C三种气体，若起始时取1 mol A与2 mol B发生反应:A，2B2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于(A)、(B)、(C)之比，则达到平衡时A的物质的量是__________。 vvv 16(将一定量的SO和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO)放入一定体积的密闭容器中，550 ?时，在催化剂22 催化剂 作用下发生反应:2SO，O2SO(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量223? NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O，气体的体积2又减少了5.6 L(以上气体体积均为状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问: (1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。(填字母) a(SO和SO浓度相等 b(SO百分含量保持不变 c(容器中气体的压强不变 232 d(SO的生成速率与SO的消耗速率相等 e(容器中混合气体的密度保持不变 32 (2)欲提高SO的转化率，下列措施可行的是___________________。(填字母) 2 a(向装置中再充入Nb(向装置中再充入O 2 2 c(改变反应的催化剂 d(升高温度 (3)求该反应达到平衡时SO的转化率(用百分数表示)。 2 (4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl溶液，生成沉淀多少克, 2 2 ba11,,答案 (1) mol?L mol?L 0 v v 正逆VV (2)减小 减小 增大 减小 增大 (3)相等 保持不变 答案 0.5 mol 解析 根据反应的化学方程式知～v(A)?v(B)?v(C),1?2?2～则c(A)?c(B)?c(C),1?2?2～此时可判断c(B),c(C)～因为此反应中B的消耗量等于C的生成量～又等于B的剩余量～则B消耗了原来的一半～即1 mol～同时A消耗了0.5 mol。 答案 (1)bc (2)b (3)消耗氧气的物质的量: 5.6 L0(7 mol,,0.45 mol ,122.4 L?mol 反应的n(SO),0.45 mol×2,0.9 mol，生成的n(SO),0.9 mol 23 21.28 LSO和SO的物质的量之和:,0.95 mol 23,122.4 L?mol 反应前SO的物质的量为:0.95 mol 2 0.9 molSO的转化率:×100%,94.7% 20.95 mol (4)在给定条件下溶液呈强酸性，不会产生BaSO沉淀，因此m(BaSO),0.90 mol×5%×233 g?mol34,1,10.5 g 解析 ,1,由定义判断b正确,由于恒温恒容下的非等体积反应～压强不变说明气体的总物质的量 m中m和V都是定值～故ρ也始终不变～无法判断是否达到平衡～e错不变～反应达平衡～c正确,由ρ,V 误,SO和SO的浓度大小关系不能作为平衡判定标志～a错,d中SO的生成速率和SO的消耗速率任意2332时间点都相等～d错。 ,2,由化学平衡的影响因素可知:恒容下充入N不改变反应混合物各成分浓度～平衡不移动,充入2 O则增大了反应物O的浓度～提高了SO的转化率,催化剂不改变平衡～无法影响SO的转化率,升高2222温度会使平衡逆向移动～降低SO的转化率。 2 5.6 L,3,由信息知消耗氧气的物质的量:0.7 mol,,0.45 mol,?反应达平衡时SO和SO,12322.4 L?mol 21.28 L的总物质的量为:,0.95 mol～因为SO和SO的消耗和生成关系为1?1～所以初始SO的总,123222.4 L?mol 量也是0.95 mol,?反应的n(SO),0.45 mol×2,0.9 mol～生成的n(SO),0.9 mol。 23 0.9 mol所以α(SO),×100%,94.7%。 20.95 mol,1,4,在给定条件下～溶液呈强酸性～BaSO不会沉淀～因此m(BaSO),0.9 mol×5%×233 g?mol,3410.5 g。 3