可逆反应与化学平衡建立
李仕才
夯实基础知识
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
3．判断化学平衡状态的两种方法
(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a A ＋b
c C ＋
d D ，v 正(A)v 逆(B)＝a b
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。
错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!
正误判断
(1)2H2O2H2↑＋O2↑为可逆反应(×)
(2)二次电池的充、放电为可逆反应(×)
(3)对反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态(×)
(4)对于NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)反应，当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时，说明反应达到平衡状态(×)
(5)化学平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了(×)
(6)对于A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件
下，均不能作为达到化学平衡状态的标志(×)
(7)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO
2(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(×)
(8)在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态(√)
深度思考
1．向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol －1(Q＞0)，充分反应后生成SO
3的物质的量______2 mol(填“＜”“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
答案＜> ＜＜
H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭
2．一定温度下，反应N
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①④
解析ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减少直至不变，③曲线趋势不正确。
典型题目组
题组一 极端假设，界定范围，突破判断
1．在密闭容器中进行反应：X
2(g)＋Y 2
，已知X 2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.1 mol·
L －1、0.3 mol·L －1、0.2 mol·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 ．Y 2为0.4 mol·L －1
C ．X 2为0.2 mol·L －1
D ．Z 为0.4 mol·L －1 答案 A
2．(2018·长沙一中月考)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c 1、c 2、c 3(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 ．c 1∶c 2＝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 ．c 1的取值范围为0＜c 1＜0.14 mol·L －1
答案 D
归纳总结
极端假设法确定各物质浓度范围
上述题目1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：X 2(g)＋Y 2(g)
2Z(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：X 2(g)＋Y 2(g)
2Z(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X 2∈(0,0.2)，Y 2∈(0.2,0.4)，Z ∈(0,0.4)。
题组二 化学平衡状态的判断
3．(2017·石家庄高三模拟)对于CO 2＋3H 2
3OH ＋H 2O ，下列说法能判断该反应达到平
衡状态的是( )
A ．v (CO 2)＝13
v (H 2)
