第一學期人教版高二化學選修4第二章第三節(jié)《化學平衡狀態(tài)》無

第8頁第1課時化學平衡狀態(tài)[學習目標定位]1.通過溶解和結晶過程的分析，了解化學反響的可逆性。2.通過化學平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學平衡是一種動態(tài)平衡，理解并會判斷化學平衡狀態(tài)的標志。一eq\a\vs4\al(可逆反響)(1)正向反響：由反響物得到生成物的化學反響。(2)逆向反響：由生成物得到反響物的化學反響。(3)可逆反響：在同一條件下方向和方向均能進行的化學反響。(4)表示方法：化學方程式中反響物與生成物之間用“〞連接而不用“=〞。(5)實例：工業(yè)合成氨的反響：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。1．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑是可逆反響嗎？2．在一定條件下，將1molN2和3molH2置于密閉容器中充分反響，能否得到2molNH3?可逆反響的特點1．判斷正誤(正確的打“√〞，錯誤的打“×〞)。(1)通過改變反響條件，可逆反響中反響物的轉化率可到達100%()(2)SO2和O2的反響可寫為2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3()(3)CaO＋CO2=CaCO3和CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑屬于可逆反響()2．以下各組兩個反響互為可逆反響的是()①2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O與2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑②H2SO4(濃)＋2HBr=2H2O＋Br2＋SO2↑與Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4③2NO2N2O4與N2O42NO2④2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5())2SO3與SO3eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5())2SO2＋O2A．①② B．②③C．③④ D．①④二、化學平衡狀態(tài)的建立與特征1.在一定條件下，把1molN2和3molH2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反響。根據(jù)要求填表：N2＋3H22NH3反響物濃度v正生成物濃度v逆開始時c(N2)c(H2)進行中c(N2)c(H2)平衡時c(N2)c(H2)2.用速率—時間(v－t)圖像表示出以上過程：知識總結：(1)化學平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反響里，當正、逆兩個方向的反響速率時，反響體系中所有參加反響的物質的或保持恒定的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。(2)化學平衡的特征化學平衡的特征可以概括為逆、等、動、定、變，即：①逆：研究的對象是。②等：化學平衡的條件是v正和v逆。③動：化學平衡是一種平衡，此時反響并未停止。④定：當可逆反響到達平衡時，各組分的質量(或濃度)為一⑤變：假設外界條件改變，平衡可能，并在新條件下建立新的平衡。例1判斷正誤(正確的打“√〞，錯誤的打“×〞)(1)只有可逆反響才存在平衡狀態(tài)()(2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反響進行到最大限度的結果()(3)化學反響到達化學平衡狀態(tài)時，正逆反響的速率都為0()(4)化學反響到達化學平衡狀態(tài)時反響物和生成物的濃度相等()(5)化學反響到達化學平衡狀態(tài)時反響混合物中各組分的濃度一定與化學方程式中對應物質的化學計量數(shù)成比例()三、化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法1.可逆反響到達化學平衡狀態(tài)時的特征之一是v正＝v逆≠0。在一定溫度下，可逆反響A(g)＋3B(g)2C(g)到達平衡的標志是。①單位時間內生成nmolA，同時生成3nmolB②C的生成速率與C的分解速率相等③3v正(A)＝v逆(B)④單位時間內生成nmolA，同時生成2nmolC2.可逆反響到達化學平衡狀態(tài)時的另一特征是反響混合物中各組分的百分含量保持不變。一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進行如下反響：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。當以下物理量不發(fā)生變化時，能說明該反響已到達平衡狀態(tài)的是。①混合氣體的總物質的量②B的物質的量濃度③容器內氣體的壓強④混合氣體的密度知識總結：化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)正反響速率與逆反響速率相等，v正＝v逆。①對同一物質，該物質的生成速率等于它的消耗速率；②對不同物質，速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)反響混合物中各組分的百分含量保持不變。

例2以下說法中，可以證明反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已到達平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵斷裂C.3個H—H鍵形成的同時，有6個N—H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵形成例3一定溫度下，在某固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反響A(s)＋3B(g)3C(g)，該反響到達平衡狀態(tài)的標志是()A.密閉容器內物質的總質量不再改變B.密閉容器內氣體的壓強不再改變C.密閉容器內混合氣體的總物質的量不再改變D.密閉容器內混合氣體的質量不再改變例4一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒壓容器中發(fā)生反響：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol，以下不能說明反響到達平衡狀態(tài)的是()A.氣體的密度保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO2的體積比保持不變D.每消耗1molSO3的同時消耗1molNO2課堂小結：可逆反響與化學平衡練習一1.以下關于化學平衡狀態(tài)的理解正確的選項是()A.所有反響都存在平衡狀態(tài)B.反響物與生成物的濃度相等C.正反響與逆反響停止進行D.正反響和逆反響的速率相等2.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反響：14CO2＋C2CO，到達化學平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A.14CO2 B.14CO2、14COC.14CO2、14CO、14C D.143.以下關系中能說明反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)到達平衡狀態(tài)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)4.工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反響制得氫氣，其中一步反響的原理為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，以下選項的條件中可判斷該反響到達平衡狀態(tài)的是()A.單位時間內消耗2mol的CO同時生成2mol的CO2B.兩個H—O鍵斷裂的同時有一個H—H鍵斷裂C.反響容器內的壓強不再發(fā)生變化D.混合氣體的相對分子質量不發(fā)生變化5.N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，以下示意圖不能說明反響到達平衡狀態(tài)的是()6.在固定容積的密閉容器中進行如下反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反響過程某一時刻SO2、O2、SO3濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，到達平衡時濃度可能正確的選項是()A.SO2、O2分別為0.4mol·L－1、0.2mol·L－1B.SO2為0.25mol·L－1C.SO2、SO3均為0.15mol·L－1D.SO2為0.24mol·L－1，SO3為0.14mol·L－1穩(wěn)固練習1.以下反響中，屬于可逆反響的是()①N2＋3H2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))2NH3,2NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))3H2＋N2②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3③CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))CH3CH2OH④2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaCl,2NaCleq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑A.只有① B.①②③C.①②③④ D.①③④2.(2023·鄭州高二月考)可逆反響2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時間后，18O存在以下物質中的()A.多余的氧氣中B.生成的三氧化硫中C.氧氣和二氧化硫中D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫中3.(2023·武漢高二測試)可逆反響N2＋3H22NH3，在容積為10L的密閉容器中進行，開始時參加2molN2和3molH2，達平衡時，NH3的濃度不可能到達()A.0.1mol·L－1 B.0.2mol·L－1C.0.05mol·L－1 D.0.15mol·L－14.在一定條件下，某容器中發(fā)生反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，以下表達錯誤的選項是()A.開始反響時，正反響速率最大，逆反響速率為零B.隨著反響的進行，正反響速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反響的進行，逆反響速率逐漸增大，最后保持恒定D.隨著反響的進行，正反響速率逐漸減小，最后與逆反響速率相等且都保持恒定5.N2＋3H22NH3在密閉容器中反響一段時間后，到達平衡狀態(tài)。那么以下說法中正確的選項是()A.N2、H2不再化合B.N2、H2、NH3濃度不再變化C.N2、H2、NH3的質量相等D.改變條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變化6.密閉的燒瓶里盛放氣體A，在25℃時建立平衡：2A(g)B(g)ΔH<0，把燒瓶置于100℃的沸水中，在建立新平衡的過程中，燒瓶內混合氣體的物理量始終不變的是()A.平均相對分子質量 B.密度C.容器內的壓強 D.物質的量7.(2023·廈門高二月考)一定條件下，可逆反響2A(g)B(g)＋3C(g)，在以下四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是()選項正反響速率逆反響速率Av(A)＝2mol·L－1·min－1v(B)＝2mol·L－1·min－1Bv(A)＝2mol·L－1·min－1v(C)＝2mol·L－1·min－1Cv(A)＝1mol·L－1·min－1v(B)＝2mol·L－1·min－1Dv(A)＝1mol·L－1·min－1v(C)＝1.5mol·L－1·min－18.可逆反響H2(g)＋I2(g)2HI(g)到達平衡的標志是()A.混合氣體密度恒定不變B.混合氣體的質量不再改變C.H2、I2、HI的濃度相等D.I2在混合氣體中體積分數(shù)不變9.一定溫度下，在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反響2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反響到達化學平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變化B.反響容器中Y的質量分數(shù)不變C.X的分解速率與Y的消耗速率相等D.單位時間內生成1molY的同時生成2molX10.298K時，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反響：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)，溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反響時間(t)的關系如下圖。以下不能判斷反響到達平衡的是()A.溶液的pH不再變化B.v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))C.c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再變化D.c(I－)＝2ymol·L－111.在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，可逆反響mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))到達平衡時的標志是()①體系的壓強不再改變②體系的溫度不再改變③各組分的濃度不再改變④各組分的質量分數(shù)不再改變⑤反響速率vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q⑥單位時間內mmolA斷鍵的同時有pmolC也斷鍵A.③④⑤⑥ B.①③④⑤C.②③④⑥ D.①③④⑥12.在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反響：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末該反響到達平衡，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。以下判斷錯誤的選項是()A.x＝1B.2min內A的反響速率為0.3mol·L－1·min－1C.B的轉化率為50%D.假設混合氣體的平均相對分子質量不變，那么說明該反響到達平衡狀態(tài)[綜合強化]13.一定溫度下，在2L的恒容密閉容器內發(fā)生的反響中M、N的物質的量隨反響時間變化的曲線如下圖。請答復以下問題：(1)該反響的化學方程式為__________________________________________________。(2)在t2時刻存在的等量關系是________，此時反響是否到達化學平衡狀態(tài)？________(填“是〞或“否〞)。(3)在t3時刻v正________(填“＞〞“＜〞或“＝〞)v逆，理由是_________________。14.一定溫度下，在10L密閉容器中參加5molSO2和3molO2，發(fā)生反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min時，反響到達平衡狀態(tài)，此時有3molSO2發(fā)生了反響。(1)反響生成了________molSO3，v(SO2)＝________。(2)平衡時SO3的濃度是________，SO2的轉化率是________。(3)平衡時容器內氣體的總物質的量為________mol。(4)物質的濃度不再改變標志著該反響已達平衡，以下還可以說明該反響已達平衡的是________(填序號)。①體系內壓強不再改變②容器內氣體的密度不再改變③混合氣體的平均相對分子質量不再改變④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶