备战2021 高考化学 考点38 可逆反应与化学平衡状态（原卷版）9页

考点 38 可逆反应与化学平衡状态
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。反应过程如下：
以上过程可用如图表示：
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≠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 aA+bB cC+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）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
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
混合物体系中各成分
的含量
总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡
A
B
v
v
正
逆
（ ）
（ ）
a
b

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
正、逆反应速率的关系
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
m+n≠p+q 时，总压强一定（其他条件一定） 平衡
压强
m+n=p+q 时，总压强一定（其他条件一定） 不一定平衡
一定，当 m+n≠p+q 时 平衡混合气体的平均相对
分子质量（ ）
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
考向一 可逆反应的特点
典例 1 在已达到平衡的可逆反应 2SO2＋O2 2SO3中，充入由 18O 组成的氧气一段时间后，18O 存
在于下列物质中的
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
rM
rM
rM
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ†‡ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆˆ
催化剂
△

1．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻 SO2、O2、SO3的浓度
分别为 0.2 mol·L−1、0.1 mol·L−1、0.2 mol·L−1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为 0.4 mol·L−1，O2为 0.2 mol·L−1 B．SO2为 0.25 mol·L−1
C．SO3为 0.4 mol·L−1 D．SO2、SO3均为 0.15 mol·L−1
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。
（2）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。
考向二 化学平衡状态的确定
典例 2 在一定温度下，向 2 L 固定容积的密闭容器中通入 1 mol CO2、3 mol H2，发生反应 CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0> A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．体系中 ＝
1
3
，且保持不变
C．混合气体的密度不随时间变化
D．单位时间内有 n mol H—H 键断裂，同时有 n mol O—H 键生成
2．一定温度下，反应 N2O4(g)...