化学速率与平衡

第二章第三节 化学反应速率和限度 第三课时
1.可逆反应与不可逆反应
①可逆反应
在 下，既能向 方向进行又能向 方向进行的反应。
②不可逆反应
有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，
用 号连接反应物和生成物。例如：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。
2.化学平衡状态
（1）化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：

以上过程可用下图表示：
（2）概念：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率 时，
反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态。
（3）特点——“五大特征”

3.判断化学平衡状态的标志
（1）根本标志：v正＝v逆≠0
①有两层含义：对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的
物质而言，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
②使用技巧：①反应物消耗、生成物增加、反应物断键、生成物成键均代表v正；②反
应物增加、生成物减少、反应物成键、生成物断键均代表v逆。
（2）直接标志：“定”，即反应混合物中各组分的含量保持不变。具体体现在：
①各组分的质量分数不变；
②各气体组分的体积分数不变；
③各组分的物质的量分数不变；
④各组分的分子数之比不变；
⑤各组分的物质的量浓度不变(变化时不一定平衡)；
⑥若某组分有颜色，体系的颜色不再改变(变化时不一定平衡)。
（3）其它标志：密度、压强、平均相对分子质量等能否用作平衡到达的标志，关键看
该物理量是否随着平衡的移动而改变，只有改变的物理量保持恒定时才能说明平衡已到达。

例：
有下列两个可逆反应

反应1：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：2NO2(g)  2NO(g)＋O2(g)。
其中NO2是红棕色气体。
反应2：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)。其中
I2(g)是紫色的。
以上两个反应过程中，有下列情况：
①同一物质正反应速率等于逆反应速率。②混合气体的颜色不再改变。③混合气体的密
度不再改变。④混合气体的压强不再改变。⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变。⑥对
于反应1，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2。⑦对于反应2，用H2、I2和
HI表示的反应速率之比为1∶1∶2。
(1)上述情况中能作为反应1达到平衡状态标志的是哪几个？

(2)上述情况中能作为反应2达到平衡状态标志的是哪几个？
(3)若在标准状况下发生反应2(此时碘单质为固体)，情况⑤能否作为反应2达到平衡状
态的标志？

巩固训练
基础题
1
．对于可逆反应2SO2＋
O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O，

足够长时间后，18O存在于哪些物质中？为什么？
2.在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。已
知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反
应达到平衡时，可能存在的数据是 ( )
A．N2为0.2 mol/L，H2为0.6 mol/L
B．N2为0.15 mol/L
C．N2、H2均为0.18 mol/L
D．NH3为0.4 mol/L
3．(双选)在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，能说明反应：
A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是( )
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量
4．可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成
物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)
5.下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（ ）。
A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H键形成

提升题
6．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：
O2(g)＋2NO(g) 2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是 ( )

A．容器内压强不随时间变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2
D．单位时间内生成1 mol O2，同时生成2 mol NO2
选做题
7．在体积固定的密闭容器中，对于N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的反应，
达到平衡的标志是________。
A．生成NH3的速率与NH3的分解速率相等
B．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
C．N2、H2、NH3百分含量不再变化
D．总压强不变
E．N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2的状态
F．N2、H2、NH3的浓度相等
G．N2、H2不再发生反应

H．v(N2)＝13v(H2)
I．混合气体密度不变
J．混合气平均相对分子质量不变
K．反应放出的热量等于反应吸收的热量

8在一定温度下，2NO2（g) N2O4 (g) (无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡
状态的是（ ）
A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2
C.体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1
9、在一定温度下，反应 I2（g）+H2（g） 2HI（g），达到平衡的标志是： ( )
A 、ＶHI=2ＶH2 B 、H2的百分含量不再变化
C、容器内的压强不再变化 D、［I2］=［H2］=［HI］
10、假如你是某化工厂的总工程师，为了加快化学反应速率进而提高经济效益，你应优先考
虑的措施是 （ ）
A、选用适宜的催化剂 B、采用高压
C、采用高温 D、增大反应物的浓度
11、把一定量（足量）的Zn粉加入
50 ml 一定浓度的盐酸中，在标准状况下放
出气体的体积和反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）实验时放出气体的总体积为 。
（2）放出一半气体所需的时间为
（3）设OC段的平均反应速率为v1，CB段的平均反应速率
为v2，则v1 v2（填“＞”、 “＜”或“＝”）。