一、可逆反应
二、化学平衡状态
1.概念: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,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.建立
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。反应过程如下:
建立过程可用下图表示:
3.特点
三、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。
如反应aA+bBcC+dD,=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、体积分数等)不变。
(3)温度、压强(化学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;若物理量始终为“不变量”,则不能作为平衡标志。
[自主检测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(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。( )
(5)对于反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g),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。( )
(6)在一定条件下的绝热恒容的密闭容器中发生某一可逆反应,若容器内温度不再改变,则该反应已达平衡。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)催化剂△2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量________2 mol(填“<”“>”或“=”,下同),SO2的物质的量________0 mol,SO2的转化率________100%,反应放出的热量________Q kJ。
答案:< > < <
演练一 极端假设法在可逆反应中的应用