可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)【考點(diǎn)精講】一、可逆反應(yīng)1. 概念：在一定條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。2. 表示：用“”表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl + HClO3. 特點(diǎn)：二同：a. 相同條件下；b. 正逆反應(yīng)同時進(jìn)行，反應(yīng)物與生成物同時存在。一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1. 概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的百分含量保持恒定的狀態(tài)。2. 化學(xué)平衡的建立3. 特征逆：化學(xué)平衡狀態(tài)只對可逆反應(yīng)而言。等：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。定：在平衡混合物中，各組成成分的含量保持不變。動：化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，反應(yīng)達(dá)到平衡時，正逆反應(yīng)都仍在繼續(xù)進(jìn)行。變：化學(xué)平衡是在一定條件下暫時的平衡。當(dāng)影響化學(xué)平衡的外界條件改變，化學(xué)平衡就會發(fā)生移動?！镜淅觥坷}1在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2（g）Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是（）A. Z為0.3 molL1B. Y2為0.4 molL1C. X2為0.2 molL1D. Z為0.4 molL1思路導(dǎo)航：可根據(jù)極端假設(shè)法判斷，假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底：X2（g）Y2（g）2Z（g）起始濃度（molL1） 0.1 0.3 0.2改變濃度（molL1） 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度（molL1） 0 0.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底：X2（g）Y2（g）2Z（g）起始濃度（molL1） 0.1 0.3 0.2改變濃度（molL1） 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度（molL1） 0.2 0.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2（0，0.2），Y2（0.2，0.4），Z（0，0.4）。答案：A例題2一定條件下，對于可逆反應(yīng)X（g）3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3（均不為零），達(dá)到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，則下列判斷正確的是（）A. c1c231B. 平衡時，Y和Z的生成速率之比為23C. X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D. c1的取值范圍為0 molL1<c1<0.14 molL1思路導(dǎo)航：平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應(yīng)，Z生成表示正反應(yīng)且vY（生成）vZ（生成）應(yīng)為32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0 molL1<c1<0.14 molL1。答案：D例題3在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A（s）2B（g）C（g）D（g），當(dāng)下列物理量不再變化時，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）A. 混合氣體的壓強(qiáng)B. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量C. A的物質(zhì)的量濃度D. 氣體的總物質(zhì)的量思路導(dǎo)航：因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應(yīng)正向移動，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：B例題4 一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO22NO+O2在容積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡時的標(biāo)志是（）單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO 用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率為2：2：1 混合氣體的壓強(qiáng)不再變化混合氣體的顏色不再變化混合氣體的平均分子量不再改變A. B. C. D. 以上全部思路導(dǎo)航：在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的實(shí)質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等且不為0。中可以說明正逆反應(yīng)速率相等，正確。不正確，氧氣和NO均屬于生成物，二者的生成速率之比始終是1：2。不正確，在任何時刻用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比均為2：2：1。正確，由于反應(yīng)前后氣體的體積發(fā)生變化，因此當(dāng)容器體積固定時，壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，可以說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。正確，顏色的深淺與其自身的濃度大小有關(guān)，而體系中只有NO2是紅棕色氣體，因此當(dāng)混合氣體的顏色不再變化時，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡。正確，混合氣體的平均分子量是混合氣體的質(zhì)量與物質(zhì)的量的比值，因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體質(zhì)量恒定，但混合氣體的物質(zhì)的量是變化的，故當(dāng)混合氣體的平均分子量不再改變時，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡。答案：A【總結(jié)提升】“兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1. “兩審”一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應(yīng)特點(diǎn)：全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；是有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。2. “兩標(biāo)志”（1）本質(zhì)標(biāo)志 v正v逆0對于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。對同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。（2）等價(jià)標(biāo)志 可變化的量不再改變?nèi)渴菤怏w參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如，N2（g）3H2（g）2NH3（g）。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2（g）N2O4（g）。體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時間而變化。注意以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI（g）I2（g）H2（g）全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI（g）I2（g）H2（g）全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。