可逆反应及化学平衡状态的建立

平衡反应和可逆反应
化学平衡是指反应前后化学式两边的量的总和不变。

1．等效平衡
同一可逆反应，一定条件下，当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度，达到平衡时，混合物中各组分的百分组成相等，这样的平衡称等效平衡。

2．规律与判断
（1）一般可逆反应，恒温恒容时，当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时，则建立等效平衡。

如反应2SO2+O2 2SO3 在（A）、（B）条件时建立等效平衡
（A）起始时加入：2molSO2 + 1molO2
（B）起始时加入：2molSO3
注意：此情况下，无论反应物还是生成物，起始时物质的量一定要与化学计量数比相同。

（2）一般可逆反应，恒温恒压时，当起始反应物或生成物的物质的量比（不一定要求与化学计量数比相同）相同时，即建立等效平衡。

如反应2SO2+O2 2SO3 在（C）、（D）时建立等效平衡
（C）起始时加入：1molSO2 + 1molO2
（D）起始时加入：2molSO2 + 2molO2
（3）对于反应前后体积不变的气体反应，恒温恒容时，当起始反应物或生成物的物质的量比（不一定要求与化学计量数比相同）相同时，建立等效平衡。

如反应H2+I2（气）2HI 在（E）、（F）时建立等效平衡
（E）起始时加入：1molH2+2molI2
（F）起始时加入：2molH2+4molI2。

高中化学_可逆反应与化学平衡高中化学：可逆反应与化学平衡在高中化学的学习中，可逆反应与化学平衡是极为重要的概念，它们贯穿于化学学科的诸多领域，对于理解化学反应的本质和规律具有关键意义。

我们先来了解一下什么是可逆反应。

可逆反应，简单来说，就是在同一条件下，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。

比如说，氮气和氢气合成氨的反应：N₂＋ 3H₂⇌2NH₃，在一定的条件下，氮气和氢气可以合成氨，而氨在相同条件下也能分解为氮气和氢气。

那么，为什么会存在可逆反应呢？这主要是因为大多数化学反应都不是“一刀切”的，不是一旦开始就只能朝着一个方向走到尽头。

很多化学反应的反应物并不能完全转化为生成物，在反应进行到一定程度时，生成物也会反向转化为反应物，从而形成了可逆的过程。

接下来，咱们重点说一说化学平衡。

当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态我们就称之为化学平衡状态。

为了更好地理解化学平衡，我们可以想象一个场景。

假设在一个封闭的容器中进行一个可逆反应，开始时，反应物的浓度较大，正反应速率较快，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减少，生成物的浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大。

当正反应速率和逆反应速率相等时，就达到了化学平衡。

化学平衡具有一些重要的特征。

首先，化学平衡是一种动态平衡。

虽然从表面上看，各物质的浓度不再改变，但实际上正反应和逆反应仍在进行，只是速率相等而已。

其次，化学平衡的建立与反应途径无关。

无论从反应物开始，还是从生成物开始，只要条件相同，最终都能达到相同的平衡状态。

再者，化学平衡会受到多种因素的影响，比如温度、浓度、压强等。

就拿温度来说，如果一个可逆反应是放热反应，升高温度会使平衡向吸热的方向移动；反之，如果是吸热反应，升高温度则会使平衡向吸热反应的方向移动。

浓度的变化也会影响平衡，如果增加反应物的浓度，平衡会向正反应方向移动，以消耗增加的反应物；减少生成物的浓度，平衡同样会向正反应方向移动。

可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡作为一个高频考点，多数同学认为稍有难度，其实要解决这个问题，也不难小编在这里整理了相关知识，快来学习学习吧!可逆反应与化学平衡状态考点汇总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。

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≠0①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。

(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Mr一定，当m+n≠p+q时平衡相对分子质量（Mr）Mr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极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时共存。

一．可逆反应1.初三我们都做过如下实验：老师还要求大家把最后一朵变成红花的花烘干，会发现红花又恢复成紫花，因此我们知道CO2可以与H2O反应生成碳酸H2CO3，而碳酸H2CO3也可以分解成CO2和H2O，两个方向都可进行，这是我们对“可逆反应”最初的认识。

2.生活中一瓶可乐打开的时候会有“噗”的声音，这是因为碳酸饮料中碳酸不断分解，产生气体储存在瓶内，打开瓶盖时气体逸出产生的声音，同时会看到液体表面有小气泡，也是这个原因。

在开瓶盖之前的封闭体系中，一直存在着CO2和H2O与碳酸之间的相互转化。

假若我们将一瓶可乐长时间敞口放置，其中的气体会越来越少，直到喝起来没有气泡感，因此，要想研究可逆反应，封闭体系是不可缺少的前提。

为什么不封闭就会失去可逆反应的特征，同学们可以在学完后续知识后加以解决。

3.在封闭体系中，可逆反应是不能进行到100%的，即可逆反应都是有限度的。

在一定条件下，某可逆反应进行到正、逆反应速率相等，各组分浓度保持不变的状态即为化学平衡状态。

【学以致用】1．在平衡体系2NO(g)＋O 2(g)2NO2(g)中通入18O组成的氧气，重新达到平衡后，则18O() A．只存在于O2中B．只存在于NO2中C．只存在于O2和NO2中D．存在于NO、O2、NO2中解析：选D反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)是可逆反应，在18O2投入后，在正、逆反应进行的过程中，18O存在于NO、O2、NO2中。

2．下列反应不属于可逆反应的是()A．SO2溶于水生成H2SO3和H2SO3分解B．H2跟I2化合生成HI和HI分解C．SO2跟O2化合生成SO3和SO3分解D．电解水生成H2与O2和H2与O2转化成水解析：选D A项，SO 2＋H2O H2SO3，B项，H2＋I2HI，C项，SO2＋O2SO3，上述三个反应，都属于可逆反应；电解水生成H2与O2和H2与O2生成水的反应条件不同，不属于可逆反应。

3.在一定条件下，某密闭容器中发生可逆反应2X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋2W(g)，X、Y的初始浓度分别为2.5mol·L －1和2.0mol·L－1，达平衡后，下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是()A．c(Z)＝1.5mol·L－1B．c(Z)＝2.4mol·L－1C．c(W)＝1.6mol·L－1D．c(W)＝2.0mol·L－1解析：选D可逆反应中，反应物不可能完全转化。

可逆反应与化学平衡状态【考点精讲】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称为可逆反应。

2表示：用“”表示，如：Cl2H2O HCl－HClO3特点：①二同：a相同条件下；b正逆反应同时进行，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%。

二、化学平衡状态1概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。

2化学平衡的建立3特征①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言。

②等：正反应速率等于逆反应速率。

③定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。

④动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续进行。

⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。

当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。

【典例精析】例题1在密闭容器中进行反应：X2（g）＋Y2（g（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为·L－1、·L－1、·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（）为·L－1为·L－1为·L－1为·L－1思路导航：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）＋Y2（g（g）起始浓度（mol·L－1）改变浓度（mol·L－1）终态浓度（mol·L－1）0假设反应逆向进行到底：X2（g）＋Y2（g（g）起始浓度（mol·L－1）改变浓度（mol·L－1）终态浓度（mol·L－1）0平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0，），Y2∈（，），Z∈（0，）。

答案：A例题2一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g（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·L－1、·L－1、·L－1，则下列判断正确的是（）∶c2＝3∶1B平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3、Y的转化率不相等的取值范围为0mol·L－1<c1<·L－1思路导航：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v Y（生成）∶v Z（生成）应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0mol·L－1<c1<·L－1。

第二节化学平衡第1课时化学平衡状态[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。

2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。

一、化学平衡状态1．可逆反应(1)概念：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反应。

(2)特征2．化学平衡状态的建立2NH3在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H2高温、高压催化剂如图1所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。

如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。

通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。

3．化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。

4．化学平衡状态的特征(1)H2与O2点燃可以生成水，电解水又可以生成H2与O2，所以两个反应是可逆反应()(2)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗()(3)对于可逆反应，若加入反应物，则反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行()(4)只有可逆反应才存在平衡状态()(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()(6)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应的速率都为0()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×1．(2020·成都高二月考)可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在下列物质中的()A．多余的氧气中B．生成的三氧化硫中C．氧气和二氧化硫中D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中答案D解析18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使得SO2和O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。

可逆反应与化学平衡建立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)建立(3)平衡特点3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正＝v逆≠0①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a A＋b B c C＋d D，v正(A)v逆(B)＝ab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、质量分数等)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。

总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。

(1)二次电池的充、放电为可逆反应(×)(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆(×)(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(×)(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3(×)1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂2SO3(g)ΔH＝－Q kJ·mol△－1 (Q＞0)，充分反应后生成SO的物质的量______(填“＜”“>”或“＝”，下同)2 mol，SO23的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。