2018届一轮复习人教版可逆反应与化学平衡状态学案

2018届一轮复习人教版可逆反应与化学平衡状态学案

‎1．化学平衡研究的对象——可逆反应 ‎（1）在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，称为可逆反应。在可逆反应中使用“”。‎ 可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。‎ ‎（2）特点：三同一小 ‎①三同：a．相同条件下；b．正、逆反应同时进行；c．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%。‎ ‎2．化学平衡状态 一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。‎ ‎（1）建立过程 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：‎ 以上过程可用如图表示：‎ ‎3．化学平衡状态的特征 ‎4．化学平衡状态的判断 ‎（1）动态标志：v正= v逆≠0‎ ‎①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。‎ ‎②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD，=时，反应达到平衡状态。‎ ‎（2）静态标志：各种“量”不变 ‎①各物质的质量、物质的量或浓度不变；‎ ‎②各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）不变；‎ ‎③温度、压强（化学反应方程式两边气体体积不相等）或颜色（某组分有颜色）不变。‎ ‎（3）综合分析 举例 mA(g)+nB(g)pC(g) +qD(g)‎ 状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成 m mol A，即v正=v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成 p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m+n≠p+q时，总压强一定（其他条件一定）‎ 平衡 m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）‎ 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量（）‎ 一定，当m+n≠p+q时 平衡 一定，当m+n=p+q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 考向一 可逆反应的特点 典例1 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 0.1 mol·L−1、0.3 mol·L−1、0.08 mol·L−1，则下列判断正确的是 A．c1∶c2=3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3‎ C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 =‎ ‎（5）AD ‎【解析】本题考查的是化学平衡的有关计算以及化学平衡状态的判断。（1）由图像可知，A的物质的量逐渐减小，应为反应物，B的物质的量逐渐增加，应为生成物，参加反应的物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，则△n(A)=(0.8 mol－0.2 mol)=0.6 mol，△n(B)=(0.6 mol－0.2 mol)=0.4 mol，则△n(A)：△n(B)=3∶2，所以反应的化学方程式应为3A2B；‎ ‎（2）反应开始至4 min时，B的平均反应速率为△v== =0.1 mol·L−1·min−1；‎ ‎（3）平衡时A的转化率为×100%=75%；由图可知，平衡时A的物质的量为0.2 mol，B的物质的量为0.6 mol，所以A的物质的量分数为×100%=25%，由于物质的体积分数等于其物质的量分数，所以A的体积分数为25%；‎ ‎（4）由图象可知，第4 min时，A的物质的量继续减小，B的物质的量继续增加，反应继续向正反应方向进行，所以v(正)>v(逆)；第8 min时，反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，即 v(正)=v(逆)；学科@网 ‎（5）2v正(A)=3v逆(B)说明正反应速率等于逆反应速率，能说明反应达到平衡状态，故A正确；任何时候单位时间内每消耗3 molA，都会同时生成2 molB，指的是同一个方向，不能说明反应达到平衡状态，故B错；A和B均为气体，根据质量守恒定律可知，任何时候，混合气体的总质量都不随时间的变化而变化，所以不能说明反应达到了平衡状态，故C错；由于该反应前后气体分子数不相等，所以随着反应的进行混合气体的总压强一直在改变，当混合气体的总压强不随时间的变化而变化时，说明反应达到了平衡状态，故D正确。‎ 直通高考 ‎1．【答案】（4）①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低 以逆反应速率：tm

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