考点28化学平衡1．复习重点1. 建立化学平衡的观点.2. 理解化学平衡的特征.3. 常识性介绍化学平衡常数. 2．难点聚焦在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的. 例如:3222NH 3H N 高温高压催化剂⇔+这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。

） 特点：（二同）同一条件下；同时进行。

显然，可逆反应不能进行到底。

（即：反应物不能全部转化为生成物。

） 因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度问题。

这就牵涉到化学平衡。

化学平衡主要是研究可逆反应规律的。

如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。

（一） 化学平衡的建立：当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。

此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。

在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。

过一段时间，我们会看到，凹痕不见了。

取出蔗糖，小心称量，质量未变！ 这是怎么回事呢？原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。

而且，溶解的速率和结晶的速率相同。

所以，在蔗糖的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。

晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。

这种状态，叫溶解－结晶平衡状态。

简称：溶解平衡状态。

显然，溶解平衡状态是动态平衡状态。

可逆反应的情形又是怎样呢？ 实验证明:在一氧化碳和水蒸汽的反应中:0.0050.005 0.005 0.005 0 0 1 0.0 0.01 H CO O H CO 228002衡：始：催化剂℃+⇔+ 如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化. 正反应,逆反应都在继续进行! 只是:正反应速率==逆反应速率这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡. 化学平衡是动态平衡.当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO 2和H 2,的分子数,和逆反应所消耗的CO 2和H 2,的分子数相等! 即: 正反应速率==逆反应速率 反应混合物中,各组份的浓度不变! 化学平衡:化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.（二） 化学平衡常数：H CO O H CO 228002+⇔+催化剂℃参见表2-1 分析数据可知:1. 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡.2. 达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡常数. 注意:1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)2.化学计量数为浓度的指数.3.K 值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.3．例题精讲例1： H 2(g)+ I 2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。

①c(H 2)=c(I 2)=c(HI)时②c(H 2):c(I 2):c(HI)=1:1:2时③c(H 2)、c(I 2)、c(HI)不再随时间而改变 ④单位时间内生成nmolH 2的同时生成2nmolHI ⑤单位时间内生成nmolH 2的同时生成nmolI 2⑥反应速率v (H 2)=v (I 2)=21v (HI)⑦一个H-H 键断裂的同时有两个H-I 键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 ⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 [解析]①浓度相等，不能说明已达到平衡状态； ②浓度之比与平衡状态无必然联系；③浓度不变，说明已达平衡。

注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆； ④“生成nmolH 2”指逆反应，“生成2nmolHI ”指正反应，且v 正=v 逆，正确； ⑤“生成nmolH 2”、“生成nmolI 2”都指逆反应，不能判断；⑥无论是v 正、v 逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。

⑦从微观角度表示v 正=v 逆，正确；⑧由于Δν(g) = 0，压强始终不改变；⑨颜色不变，说明I 2(g)浓度不变，可以判断；⑩由于Δν(g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。

⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。

解答：③④⑦⑨[点评] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。

[变式] 若反应为：2NO 2（g ）2N 2O 4（g ）呢？[ 方法提示]1． 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：①逆正v v =⑴直接标志 ②各组分的m 、n 不变（单一量）③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变①通过总量：对Δn(g) ≠0的反应，n 总(或恒温恒压下的V 总，恒温恒容下的P 总)不变；⑵间接标志 ②通过复合量：__M (m n )、ρ(Vm)，需具体分析关系式中上下两项的变化。

③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）例2 把6molA 气体和5molB 气体混合放入4L 密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A （气）+B （气） 2C （气）+xD （气）经min 5达到平衡，此时生成C 为mol 2，测定D 的平均反应速率为0.1mol/L •min ，下列说法中错误的是 （ ）A.x = 2B. B 的转化率为20%C. 平衡时A 的浓度为0.8mol/LD. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85% [解析]本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。

因=⋅⋅=t V D v D n )()(min 54min)(1.01⨯⨯⋅⋅-L L mol )(:)(,2D n C n mol =mol mol 2:2=1:1=，所以2=x 。

3A （气）+B （气） 2C （气）+2D （气）起始量（mol ） 6 5 0 0 变化量（mol ） 3 1 2 2 平衡量（mol ） 3 4 2 2B 的转化率为：%20%10051%100=⨯=⨯的总量起始时反应的B B平衡时A 的浓度：175.043-⋅==L mol L molA 容器的体积的物质的量平衡量1)56()2243(=++++==mol moln n p p 始平始平，所以始平p p =[答案]C 、D例3一定条件下，可逆反应A 2（g ） + B 2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为：c （A 2）= 0.5mol/L ；c （B 2）= 0.1mol/L ； c （C ）= 1.6mol/L 。

若用a 、b 、c 分别表示A 2、B 2、C 的初始浓度（mol/L ）,则：（1）a 、b 应满足的关系是 ； （2）a 的取值范围是 。

[解析] (1)设转化过程中，A 2（g ）转化浓度为xmol/L ，则B 2（g ）转化浓度也为xmol/L 。

平衡浓度： a –x = 0.5 b –x = 0.1 则有：a = b +0.4（2）考虑两种极端情况：①A 2、B 2为起始物质；②A 2、C 为起始物质。

A 2（g ） + B 2(g) 2 C(g) 物质的平衡浓度（mol/L ） 0.5 0.1 1.6 ①A 2、B 2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0②A 2、C 为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2 故a 的取值范围为0.4≤ b ≤1.3。

[答案] （1）a = b +0.4 (2) 0.4≤ b ≤1.3 [点评]本题重点考查可逆反应的特点，由此可得B 2的取值范围为：0<b ≤0.9,C 的取值范围为： 0< C ≤1.8。

[ 方法提示]有关化学平衡的基本计算： 可逆反应mA ＋nB pC+qD 达到平衡时：① 用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比． 即：vA ．∶vB ．∶vC ．∶vD ．=m ∶n ∶p ∶q②各物质的变化量（变化浓度）之比等于化学方程式中相应化学计量数之比 ③反应物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）-消耗量（或浓度） 生成物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）+增加量（或浓度）⑤阿伏加德罗定律的两个重要推论⑥混合气体平均式量的计算（由A 、B 、C三种气体混合）其中M(A)、M(B)、M(C)分别表示A 、B 、C 的相对分子质量；a ％、b ％、c ％分别表示这3种气体的体积（或质量）分数．例4:某容积可变的密闭容器中放入一定量的A 和B的混合气体，在一定条件下发生反应：。

若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V ，此时气体C 的体积占40%，则下列判断正确的是 （ ） A. 原混合气体的体积为1.1V B. 原混合气体的体积为0.9VC. 反应达到平衡时，气体A 消耗了0.2VD. 反应达到平衡时，气体B 消耗了0.2V[解析] 本题可直接结合反应方程式和题中给出的条件计算，方程式的特征是反应掉的A 的量就是总体积的减少量。

可由C 直接求出气体A 消耗了0.2V ，所以总体积为1.2V ，气体B 消耗了0.4V 。

[答案] C[点评] 本题可以改为考查某物质的转化率、体积分数的计算等等。

4．实战演练一、选择题1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是： （ ）A ．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率B ．合成氨工厂通常采用20MPa ～50MPa 压强，以提高原料的利用率；C ．在实验室里,可用碳酸钙粉末和稀硫酸制得二氧化碳气体;D ．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气。

2．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡： H 2(g) + I 2(g) 2HI(g)已知H 2和I 2的起始浓度均为0.10 mol/L 时，达平衡时HI 的浓度为0.16 mol/L 。

若H 2和I 2的起始浓度均变为0.20 mol/L ，则平衡时H 2的浓度（mol/L ）是 （ ）A ．0.02B ．0.04C ．0.08D ．0.163．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO 2和1molO 2，发生下列反应：2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)达到平衡后改变下述条件，SO 3气体平衡浓度不改变．．．的是（ ） A ．保持温度和容器体积不变，充入1molSO 2(g)B ．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)C ．保持温度和容器内压强不变，充入1molO 2(g)D ．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO 3(g)4．右图曲线a 表示放热反应X （g ）+Y(g)Z(g) +M(g)+N(s)进行过程中X 的转化率随时间变化的关系。