第一学期人教版高二化学选修4第二章第三节《化学平衡状态》无

第8页第1课时化学平衡状态[学习目标定位]1.通过溶解和结晶过程的分析，了解化学反响的可逆性。2.通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学平衡状态的标志。一eq\a\vs4\al(可逆反响)(1)正向反响：由反响物得到生成物的化学反响。(2)逆向反响：由生成物得到反响物的化学反响。(3)可逆反响：在同一条件下方向和方向均能进行的化学反响。(4)表示方法：化学方程式中反响物与生成物之间用“〞连接而不用“=〞。(5)实例：工业合成氨的反响：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温高压),\s\do5(催化剂))2NH3。1．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑是可逆反响吗？2．在一定条件下，将1molN2和3molH2置于密闭容器中充分反响，能否得到2molNH3?可逆反响的特点1．判断正误(正确的打“√〞，错误的打“×〞)。(1)通过改变反响条件，可逆反响中反响物的转化率可到达100%()(2)SO2和O2的反响可写为2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3()(3)CaO＋CO2=CaCO3和CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑属于可逆反响()2．以下各组两个反响互为可逆反响的是()①2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O与2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑②H2SO4(浓)＋2HBr=2H2O＋Br2＋SO2↑与Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4③2NO2N2O4与N2O42NO2④2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5())2SO3与SO3eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5())2SO2＋O2A．①② B．②③C．③④ D．①④二、化学平衡状态的建立与特征1.在一定条件下，把1molN2和3molH2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反响。根据要求填表：N2＋3H22NH3反响物浓度v正生成物浓度v逆开始时c(N2)c(H2)进行中c(N2)c(H2)平衡时c(N2)c(H2)2.用速率—时间(v－t)图像表示出以上过程：知识总结：(1)化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反响里，当正、逆两个方向的反响速率时，反响体系中所有参加反响的物质的或保持恒定的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。(2)化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：①逆：研究的对象是。②等：化学平衡的条件是v正和v逆。③动：化学平衡是一种平衡，此时反响并未停止。④定：当可逆反响到达平衡时，各组分的质量(或浓度)为一⑤变：假设外界条件改变，平衡可能，并在新条件下建立新的平衡。例1判断正误(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)只有可逆反响才存在平衡状态()(2)化学平衡状态是一定条件下可逆反响进行到最大限度的结果()(3)化学反响到达化学平衡状态时，正逆反响的速率都为0()(4)化学反响到达化学平衡状态时反响物和生成物的浓度相等()(5)化学反响到达化学平衡状态时反响混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例()三、化学平衡状态的判断依据与方法1.可逆反响到达化学平衡状态时的特征之一是v正＝v逆≠0。在一定温度下，可逆反响A(g)＋3B(g)2C(g)到达平衡的标志是。①单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB②C的生成速率与C的分解速率相等③3v正(A)＝v逆(B)④单位时间内生成nmolA，同时生成2nmolC2.可逆反响到达化学平衡状态时的另一特征是反响混合物中各组分的百分含量保持不变。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行如下反响：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。当以下物理量不发生变化时，能说明该反响已到达平衡状态的是。①混合气体的总物质的量②B的物质的量浓度③容器内气体的压强④混合气体的密度知识总结：化学平衡状态的判断依据(1)正反响速率与逆反响速率相等，v正＝v逆。①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。(2)反响混合物中各组分的百分含量保持不变。

例2以下说法中，可以证明反响N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已到达平衡状态的是()A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂C.3个H—H键形成的同时，有6个N—H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成例3一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反响A(s)＋3B(g)3C(g)，该反响到达平衡状态的标志是()A.密闭容器内物质的总质量不再改变B.密闭容器内气体的压强不再改变C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变D.密闭容器内混合气体的质量不再改变例4一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于恒压容器中发生反响：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol，以下不能说明反响到达平衡状态的是()A.气体的密度保持不变B.混合气体颜色保持不变C.SO3和NO2的体积比保持不变D.每消耗1molSO3的同时消耗1molNO2课堂小结：可逆反响与化学平衡练习一1.以下关于化学平衡状态的理解正确的选项是()A.所有反响都存在平衡状态B.反响物与生成物的浓度相等C.正反响与逆反响停止进行D.正反响和逆反响的速率相等2.14CO2与碳在高温条件下发生反响：14CO2＋C2CO，到达化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A.14CO2 B.14CO2、14COC.14CO2、14CO、14C D.143.以下关系中能说明反响N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已经到达平衡状态的是()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.工业上常用煤和水作原料经过多步反响制得氢气，其中一步反响的原理为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，以下选项的条件中可判断该反响到达平衡状态的是()A.单位时间内消耗2mol的CO同时生成2mol的CO2B.两个H—O键断裂的同时有一个H—H键断裂C.反响容器内的压强不再发生变化D.混合气体的相对分子质量不发生变化5.N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，以下示意图不能说明反响到达平衡状态的是()6.在固定容积的密闭容器中进行如下反响：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反响过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，到达平衡时浓度可能正确的选项是()A.SO2、O2分别为0.4mol·L－1、0.2mol·L－1B.SO2为0.25mol·L－1C.SO2、SO3均为0.15mol·L－1D.SO2为0.24mol·L－1，SO3为0.14mol·L－1稳固练习1.以下反响中，属于可逆反响的是()①N2＋3H2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(T、p))2NH3,2NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(T、p))3H2＋N2②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3③CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(T、p))CH3CH2OH④2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl,2NaCleq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑A.只有① B.①②③C.①②③④ D.①③④2.(2023·郑州高二月考)可逆反响2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在以下物质中的()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3.(2023·武汉高二测试)可逆反响N2＋3H22NH3，在容积为10L的密闭容器中进行，开始时参加2molN2和3molH2，达平衡时，NH3的浓度不可能到达()A.0.1mol·L－1 B.0.2mol·L－1C.0.05mol·L－1 D.0.15mol·L－14.在一定条件下，某容器中发生反响：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，以下表达错误的选项是()A.开始反响时，正反响速率最大，逆反响速率为零B.随着反响的进行，正反响速率逐渐减小，最后减小为零C.随着反响的进行，逆反响速率逐渐增大，最后保持恒定D.随着反响的进行，正反响速率逐渐减小，最后与逆反响速率相等且都保持恒定5.N2＋3H22NH3在密闭容器中反响一段时间后，到达平衡状态。那么以下说法中正确的选项是()A.N2、H2不再化合B.N2、H2、NH3浓度不再变化C.N2、H2、NH3的质量相等D.改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化6.密闭的烧瓶里盛放气体A，在25℃时建立平衡：2A(g)B(g)ΔH<0，把烧瓶置于100℃的沸水中，在建立新平衡的过程中，烧瓶内混合气体的物理量始终不变的是()A.平均相对分子质量 B.密度C.容器内的压强 D.物质的量7.(2023·厦门高二月考)一定条件下，可逆反响2A(g)B(g)＋3C(g)，在以下四种状态中处于平衡状态的是()选项正反响速率逆反响速率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.可逆反响H2(g)＋I2(g)2HI(g)到达平衡的标志是()A.混合气体密度恒定不变B.混合气体的质量不再改变C.H2、I2、HI的浓度相等D.I2在混合气体中体积分数不变9.一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反响2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反响到达化学平衡状态的是()A.混合气体的密度不再变化B.反响容器中Y的质量分数不变C.X的分解速率与Y的消耗速率相等D.单位时间内生成1molY的同时生成2molX10.298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反响：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))与反响时间(t)的关系如下图。以下不能判断反响到达平衡的是()A.溶液的pH不再变化B.v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))C.c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再变化D.c(I－)＝2ymol·L－111.在一个绝热的固定容积的密闭容器中，可逆反响mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)(m、n、p、q为任意整数)到达平衡时的标志是()①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反响速率vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q⑥单位时间内mmolA断键的同时有pmolC也断键A.③④⑤⑥ B.①③④⑤C.②③④⑥ D.①③④⑥12.在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反响：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末该反响到达平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。以下判断错误的选项是()A.x＝1B.2min内A的反响速率为0.3mol·L－1·min－1C.B的转化率为50%D.假设混合气体的平均相对分子质量不变，那么说明该反响到达平衡状态[综合强化]13.一定温度下，在2L的恒容密闭容器内发生的反响中M、N的物质的量随反响时间变化的曲线如下图。请答复以下问题：(1)该反响的化学方程式为__________________________________________________。(2)在t2时刻存在的等量关系是________，此时反响是否到达化学平衡状态？________(填“是〞或“否〞)。(3)在t3时刻v正________(填“＞〞“＜〞或“＝〞)v逆，理由是_________________。14.一定温度下，在10L密闭容器中参加5molSO2和3molO2，发生反响：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min时，反响到达平衡状态，此时有3molSO2发生了反响。(1)反响生成了________molSO3，v(SO2)＝________。(2)平衡时SO3的浓度是________，SO2的转化率是________。(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________mol。(4)物质的浓度不再改变标志着该反响已达平衡，以下还可以说明该反响已达平衡的是________(填序号)。①体系内压强不再改变②容器内气体的密度不再改变③混合气体的平均相对分子质量不再改变④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶