高中化學(xué)（人教版選修4） 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié)第1課時

1、 第三節(jié)化學(xué)平衡第1課時化學(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.會判斷一個可逆反應(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，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。如：N23H2高溫、高壓催化劑2NH3。2特點(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時發(fā)生、同時存在。(2)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物不能實現(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，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、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)體系中所有參加反

2、應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持恒定。2特征逆：可逆反應(yīng)等：v正v逆定：物質(zhì)恒定動：動態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止變：條件變，平衡移動三、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。 知識點一可逆反應(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0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是()AZ為0.3 molL1BX2為0.2 molL1CY2為0.4 molL1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1答案A解析可逆反應(yīng)中，反應(yīng)體系中各物質(zhì)一

3、定共存，如果B、C選項中的數(shù)據(jù)存在，則Z的濃度為0，這是不可能的，A選項符合題意；又因為該反應(yīng)是總體積不變的反應(yīng)，達(dá)到平衡時，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質(zhì)的量不會改變，總濃度也不會改變，即：c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1。知識點二根據(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單位時間內(nèi)生成n mol的A2，同時生成n mol的ABB容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化C單位時間內(nèi)生成2n mol的AB，同時生成n mol的B2D單位時間內(nèi)生成n mol的A2，同時生成n mol的B2答案C3能夠說明一個可逆反應(yīng)H2(g)I

4、2(g)2HI(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A1 mol HH鍵斷裂的同時有1 mol HI鍵形成B1 mol HH鍵斷裂的同時有2 mol HI鍵形成C1 mol II鍵斷裂的同時有2 mol HI鍵形成D1 mol HH鍵斷裂的同時有1 mol II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。知識點三根據(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)I2(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)不隨時間

5、變化而變化B混合氣體總分子數(shù)不隨時間變化而變化C混合氣體的顏色不再改變Dc(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)：2NOO2NO2在定容容器中發(fā)生，對該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的描述中，錯誤的是()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)

6、量在任何情況下都不發(fā)生變化。練基礎(chǔ)落實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，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，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 DSO2、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)同時存在；化學(xué)平衡是動態(tài)平衡

7、，正反應(yīng)發(fā)生時，18O存在于SO3中，逆反應(yīng)發(fā)生時，SO3中的18O又可以轉(zhuǎn)化到SO2中。33 mol H2和1 mol N2放入密閉容器中，使用催化劑發(fā)生反應(yīng)：N23H22NH3，從反應(yīng)開始到平衡過程中，不可能出現(xiàn)的是()A2 mol NH3 B0.5 mol NH3C0.9 mol N2 DH2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2 mol NH3時，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()Aav正(A)bv正(B) B

8、bv正(A)av逆(B)Cav正(C)cv正(A) Dav正(A)bv逆(B)答案B解析化學(xué)平衡建立時，v正v逆，對于不同物質(zhì)而言，要符合物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比的要求。同時必須要使反應(yīng)方向不同，A、C選項方向都是正反應(yīng)；B選項方向相反且符合v正(A)v逆(B)ab，符合題意，D選項錯誤。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，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，因為，當(dāng)體積不變時，密度逐漸變

9、大，但達(dá)到平衡后，m不再變化，也就不再變化，A選項符合題意。其它選項均不符合。如將A的狀態(tài)改為氣態(tài)，則選項變?yōu)锽、C。練方法技巧認(rèn)識平衡等效性的基本分析方法6在一個體積恒定的密閉容器中，加入2 mol A和1 mol B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，C的濃度為W molL1，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W molL1的是()A4 mol A2 mol BB3 mol C1 mol DC2 mol A1 mol B3 mol C1 mol DD1 mol A0.5 mol B3 mol C1 mol D答案

10、B解析2 mol A和1 mol B如果完全反應(yīng)，則一定能轉(zhuǎn)化成3 mol C和1 mol D，或者說3 mol C和1 mol D與2 mol A和1 mol B對于建立該平衡來說是等同的，量多、量少均不符合此條件。7689 K時，在1 L密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)達(dá)到平衡，圖甲表示當(dāng)起始物為1 molL1 H2和1 molL1 I2時，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度c的變化與時間t的關(guān)系示意圖。(1)請在圖乙中畫出當(dāng)起始物為2 molL1 HI時，容器中各物質(zhì)的濃度變化與時間的關(guān)系示意圖。(2)由圖中的事實說明化學(xué)平衡具有的特征是_。答案(1)如下圖所示。(2)動態(tài)平衡；v

11、(正)v(逆)0；平衡時各組分濃度保持不變；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，將a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到體積為V L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，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，此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡，若保持外界條件不變時，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) molL1 molL10v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，若起始時取1 mol A與2 mol B發(fā)生反應(yīng)：A2B2C，達(dá)到平衡時，