化学平衡状态[考纲要求] 1.了解可逆反应的定义。
2.理解化学平衡的定义。
3.理解影响化学平衡的因素。
考点一 可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应(1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。
②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或 “小于”)100%。
(3)表示 在方程式中用表示。
2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立(3)平衡特点深度思考1．反应2H2O 电解点燃2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？答案 不是可逆反应，因为两个方向的反应条件不同。
2．向含有2 mol 的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O2催化剂加热2SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0 mol，转化率________100%。
答案< > <题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用1．一定条件下，对于可逆反应X(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、0.3mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是( ) A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0 mol·L－1<c1<0.14 mol·L－1答案 D解析平衡浓度之比为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0<c1<0.14 mol·L－1。
2．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 m ol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1答案 A极端假设法确定各物质浓度范围上述题目2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)＋ 起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底：X2(g)＋起始浓度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。
题组二 化学平衡状态标志的判断3．可逆反应：＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是 ( ) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO 、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A ．①④⑥⑦B ．②③⑤⑦C ．①③④⑤D ．全部答案 A解析 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明达到平衡状态，②描述的都是正反应方向的速率，无法判断是否达到平衡状态；③无论达到平衡与否，同向的速率之比总是符合化学方程式中化学计量数之比；④混合气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡状态；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。
4．下列说法可以证明H2(g)＋已达平衡状态的是____________(填序号)。
①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI ②一个H —H 键断裂的同时有两个H —I 键断裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝12v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分 子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一 定时，混合气体的密度不再变化答案 ②⑥⑨解析 (1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。
(2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断(此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据)。
5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X答案 C解析X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。
6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋＋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C．A的物质的量浓度D．气体的总物质的量答案 B解析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。
7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋＋H2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( ) A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成n mol CO的同时生成n mol H2D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键答案 C解析不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。
8．(2013·山东理综，29改编)已知ΔH>0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
答案ad解析b项，对于一个特定反应，ΔH固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；c项，随着反应的进行，N2O4分解速率逐渐降低。
“两审”“两标志”突破化学平衡状态标志的判断1．“两审”一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
2．“两标志”(1)本质标志v正＝v逆≠0。
对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
(2)等价标志①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。
例如，N2(g)＋3H2(g。
②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2(g)N2O4(g)。
⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
注意以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。
如(g)＋H2(g)。
b．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。
如＋H2(g)。
c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
考点二化学平衡的移动1．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。
这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．过程3．化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。
4．影响化学平衡的外界因素(1)影响化学平衡的因素若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：(2)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
5．几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系―――――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
深度思考1．v 正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？答案 不一定。
只有v 正>v 逆时，才使平衡向正反应方向移动。
2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？答案 ①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。
②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v 正≠v 逆才发生移动的。
3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？答案 不一定，不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。