高中化學(xué) 第二章 第三節(jié) 第1課時(shí) 化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修4

第三節(jié)化學(xué)平衡第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)[目標(biāo)要求]1.知道什么是可逆反應(yīng)。2.知道化學(xué)平衡狀態(tài)的概念和特征。3.會(huì)判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。一、可逆反應(yīng)1．概念在一定條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。如：N2＋3H2高溫、高壓催化劑2NH3高溫、高壓催化劑2．特點(diǎn)(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)存在。(2)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物不能實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同存于同一反應(yīng)體系。(4)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒有停止。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．含義在一定條件下，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持恒定。2．特征①逆：可逆反應(yīng)②等：v正＝v逆③定：物質(zhì)恒定④動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止⑤變：條件變，平衡移動(dòng)三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．看v(正)與v(逆)是否相等。2．看體系中的各物質(zhì)是否保持恒定。知識(shí)點(diǎn)一可逆反應(yīng)1．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是()A．Z為0.3mol·L－1B．X2為0.2mol·L－1C．Y2為0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1答案A解析可逆反應(yīng)中，反應(yīng)體系中各物質(zhì)一定共存，如果B、C選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)存在，則Z的濃度為0，這是不可能的，A選項(xiàng)符合題意；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是總體積不變的反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質(zhì)的量不會(huì)改變，總濃度也不會(huì)改變，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。知識(shí)點(diǎn)二根據(jù)v正＝v逆判斷平衡狀態(tài)2．在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A．單位時(shí)間內(nèi)生成nmol的A2，同時(shí)生成nmol的ABB．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化C．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol的AB，同時(shí)生成nmol的B2D．單位時(shí)間內(nèi)生成nmol的A2，同時(shí)生成nmol的B2答案C3．能夠說明一個(gè)可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有1molH—I鍵形成B．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有2molH—I鍵形成C．1molI—I鍵斷裂的同時(shí)有2molHI鍵形成D．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有1molI—I鍵形成答案D解析斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵和形成生成物的化學(xué)鍵都表示正反應(yīng)，斷裂生成物的化學(xué)鍵和形成反應(yīng)物的化學(xué)鍵都表示逆反應(yīng)，只要抓住反應(yīng)方向相反和物質(zhì)的生成和消耗量符合反應(yīng)方程式，問題便可解決。知識(shí)點(diǎn)三根據(jù)物質(zhì)不再增減判斷化學(xué)平衡狀態(tài)4．可逆反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)在密閉容器中進(jìn)行，下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化B．混合氣體總分子數(shù)不隨時(shí)間變化而變化C．混合氣體的顏色不再改變D．c(H2)與c(I2)保持相等答案C解析該反應(yīng)為體積不變的反應(yīng)，總分子數(shù)不變、壓強(qiáng)不變不證明平衡已建立，H2、I2都是生成物且計(jì)量數(shù)相等，二者濃度相等也不能證明平衡已建立。5．在一定條件下，反應(yīng)：2NO＋O2NO2在定容容器中發(fā)生，對(duì)該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的描述中，錯(cuò)誤的是()A．混合氣體的總分子數(shù)不再變化B．混合氣體的顏色不再變化C．容器的總壓強(qiáng)不再變化D．混合氣體的總質(zhì)量不再變化答案D解析該反應(yīng)為物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，在定容容器中，建立平衡的過程會(huì)有壓強(qiáng)的改變、總分子數(shù)的改變、顏色的改變，一旦這些可變量不變了，則證明平衡建立了，而總質(zhì)量在任何情況下都不發(fā)生變化。練基礎(chǔ)落實(shí)1．在一定條件下，使NO和O2在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，下列說法中不正確的是()A．反應(yīng)開始時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后為零C．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后不變D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后不變答案B解析平衡建立時(shí)，反應(yīng)速率不為0。2．在密閉容器中，充入SO2和18O原子組成的氧氣，在一定條件下開始反應(yīng)，在達(dá)到平衡后，18O存在于()A．只存在于氧氣中B．只存在于SO3中C．只存在于SO2和SO3中D．SO2、SO3、O2中都存在答案D解析該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)同時(shí)存在；化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，正反應(yīng)發(fā)生時(shí)，18O存在于SO3中，逆反應(yīng)發(fā)生時(shí)，SO3中的18O又可以轉(zhuǎn)化到SO2中。3．3molH2和1molN2放入密閉容器中，使用催化劑發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3，從反應(yīng)開始到平衡過程中，不可能出現(xiàn)的是()A．2molNH3B．0.5molNH3C．0.9molN2D．H2和NH3物質(zhì)的量相等答案A解析可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底。當(dāng)生成2molNH3時(shí)，N2和H2的物質(zhì)的量均為0，這種情況不可能出現(xiàn)。4．可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．a(chǎn)v正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)C．a(chǎn)v正(C)＝cv正(A)D．a(chǎn)v正(A)＝bv逆(B)答案B解析化學(xué)平衡建立時(shí)，v正＝v逆，對(duì)于不同物質(zhì)而言，要符合物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的要求。同時(shí)必須要使反應(yīng)方向不同，A、C選項(xiàng)方向都是正反應(yīng)；B選項(xiàng)方向相反且符合v正(A)∶v逆(B)＝a∶b，符合題意，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。5．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度B．混合氣體的總物質(zhì)的量C．混合氣體的壓強(qiáng)D．混合氣體的總體積答案A解析反應(yīng)體系中A是固體，隨反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的總質(zhì)量增加，因?yàn)棣眩絜q\f(m,V)，當(dāng)體積不變時(shí)，密度逐漸變大，但達(dá)到平衡后，m不再變化，ρ也就不再變化，A選項(xiàng)符合題意。其它選項(xiàng)均不符合。如將A的狀態(tài)改為氣態(tài)，則選項(xiàng)變?yōu)锽、C。練方法技巧認(rèn)識(shí)平衡等效性的基本分析方法6．在一個(gè)體積恒定的密閉容器中，加入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為Wmol·L－1，若容器體積和溫度保持不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為Wmol·L－1的是()A．4molA＋2molBB．3molC＋1molDC．2molA＋1molB＋3molC＋1molDD．1molA＋0.5molB＋3molC＋1molD答案B解析2molA和1molB如果完全反應(yīng)，則一定能轉(zhuǎn)化成3molC和1molD，或者說3molC和1molD與2molA和1molB對(duì)于建立該平衡來說是等同的，量多、量少均不符合此條件。7．689K時(shí)，在1L密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)到平衡，圖甲表示當(dāng)起始物為1mol·L－1H2和1mol·L－1I2時(shí)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度c的變化與時(shí)間t的關(guān)系示意圖。(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出當(dāng)起始物為2mol·L－1HI時(shí)，容器中各物質(zhì)的濃度變化與時(shí)間的關(guān)系示意圖。(2)由圖中的事實(shí)說明化學(xué)平衡具有的特征是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)如下圖所示。(2)①動(dòng)態(tài)平衡；②v(正)＝v(逆)≠0；③平衡時(shí)各組分濃度保持不變；④一定條件下平衡的建立與途徑無關(guān)練綜合拓展8．在200℃時(shí)，將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反應(yīng)剛開始時(shí)，由于c(H2)＝_____________________________________________，c(I2)＝______________，而c(HI)＝______，所以化學(xué)反應(yīng)速率______大，而________小(為零)；(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢(shì)為c(H2)______，c(I2)__________，而c(HI)__________，從而化學(xué)反應(yīng)速率v正____________，而v逆________；(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到v正與v逆________時(shí)，此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡，若保持外界條件不變時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(qiáng)(或各組分的分壓)都將________。答案(1)eq\f(a,V)mol·L－1eq\f(b,V)mol·L－10v正v逆(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變9．有A、B、C三種氣體，若起始時(shí)取1molA與2molB發(fā)生反應(yīng)