2017-2018学年高中化学选修四导学案(26份)-人教课标版6

第三节化学平衡第课时可逆反应与化学平衡状态.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念。.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。．能根据化学平衡状态的特征，判断化学平衡状态的标志。可逆反应与不可逆反应．可逆反应()概念：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。()表示方法：采用“”连接，把从左向右进行的反应称作正反应，把从右向左进行的反应称作逆反应。例如：和的反应可表示为＋\(,\\(催化剂),\\(△))。．不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把这类反应称作不可逆反应，用“”连接。例如：＋＋\\(－)↓。．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。()酯化反应属于可逆反应。()()和生成与分解生成和互为可逆反应。()()可逆反应中反应物的转化率能达到。()答案：()√()×()×．下列各组两个反应互为可逆反应的是()①＋\(,\\(点燃))与\(,\\(电解))↑＋↑②(浓)＋＋＋↑与＋＋＋③与④＋\(,\\(催化剂),\\(△))与\(,\\(催化剂),\\(△))＋．①② ．②③．③④ ．②④解析：选。可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应，③④互为可逆反应。可逆反应的特征()双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应。()双同性：正、逆反应在相同条件下是同时进行的。()共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于。()能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热。在密闭容器中发生反应：()＋()()，若、、起始浓度分别为·－、·－和·－，则平衡时各物质浓度可能是()．为·－．为·－．为·－．为·－时，为·－[解析]化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不能完全转化的。所以，平衡时各物质的浓度范围为＜()＜·－，＜()＜·－，＜()＜·－。而当()＝·－时，()＝·－。[答案]\\\()解答本题的思维流程如下：可逆反应的特征．下列有关可逆反应(或过程)的说法不正确的是()．可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应．\(,\\(△))＋与＋\(,\\(△))互为可逆反应．\(,\\(△))＋↑与＋互为可逆反应．固体溶质的溶解、结晶过程为可逆过程解析：选。的分解与和反应的条件不同，二者不互为可逆反应，错误。．一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：＋，已知反应达到平衡时、、的物质的量浓度分别为、、，则的起始浓度范围可能是多少？解析：若反应从正向开始，则的最大浓度为(假设反应物转化率为)＋\()×＝，若反应从逆向开始，则的最小浓度为－\()×＝，故的起始浓度范围为≤()≤。答案：≤()≤化学平衡状态．化学平衡的建立在一定条件下，向某固定容积的密闭容器中投入一可逆反应的反应物：以上过程中­图像表示如下：．化学平衡状态在一定条件下的可逆反应中，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。．化学平衡的特征\\\()——研究对象是可逆反应\\\(\\\\(,,))\\\()——正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率和生成速率相等，即正＝逆\\\(\\\\(,,))\\\()——化学平衡是动态平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在进行，即正＝逆≠\\\(\\\\(,,))\\\()——在平衡体系中，各组成成分的含量保持不变\\\(\\\\(,,))\\\()——改变影响平衡的条件，平衡会改变，直至达到新的平衡．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。()化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。()()反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为。()()反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持相等。()()气体的压强不变时，反应一定处于平衡状态。()()一定条件下的可逆反应，若有色物质的颜色不再变化，则反应处于平衡状态。()答案：()√()×()×()×()√．一定条件下，下列方法能证明可逆反应＋一定达到平衡状态的是(填序号)。①单位时间内消耗的同时生成②正()＝逆()③混合气体的总物质的量不再变化④()∶()∶()＝∶∶⑤温度和体积一定时，的浓度不再变化答案：③⑤化学平衡状态的判定标志．根本标志：“等”，即正＝逆≠。()对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率。()对于不同物质而言，速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。．直接标志：“定”，即反应混合物中各组分的含量保持不变。．间接标志：指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。()反应物的转化率保持不变。()平衡体系的颜色保持不变。()绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。()某些化学键的断开速率和生成速率相等。．“特殊”标志：表述内容并不适用于所有反应，只适用于某些反应达到化学平衡状态。()体系中气体物质的总质量保持不变。(全气态反应不适用)()体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数)保持不变。(等体积反应不适用)()体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。(全气态等体积反应不适用)()恒容时气体的总压强不再发生改变。(等体积反应不适用)()恒容时体系中气体的密度不再发生改变。(全气态反应不适用)(·福州高二检测)一定温度下的恒容容器中，能标志某可逆反应()＋()()＋()已达到平衡状态的是()．混合气体的压强不随时间变化而变化．气体总物质的量不随时间变化而变化．正()＝逆()．混合气体的密度保持不变[解析]因为反应前后气体的分子数不变，所以气体总物质的量、压强始终不随时间变化而变化，不能作为依据，、错误；当反应达到平衡时，正()＝\()逆()，错误；因为容器的体积恒定，但是气体的质量不守恒，所以只要反应未达到平衡，密度就变化，反应达到平衡时，密度不再变化，正确。[答案]()上述例题中若为气体，此时正确的选项是什么？()若将项改为“容器中、气体的浓度相等”，正确吗？()若选项为“容器内、、三种气体的分子数之比为∶∶”，正确吗？若说“、、三种气体的分子数之比保持∶∶不变”，正确吗？答案：()正确的选项是、。此时该反应特点是反应前后气体的质量守恒，气体的物质的量是变化的，则压强也是变化的，故、正确，但是气体的密度不发生变化，故错误。()不正确。反应达到平衡时，各成分的浓度保持不变，但是不一定相等。()不正确；但若说“保持∶∶不变”则正确，因为这说明各物质的浓度不再变化。化学平衡状态的建立．在已达到平衡的可逆反应()＋()\(,\\(催化剂),\\(△))()中，充入由组成的氧气一段时间后，存在于下列哪种物质中()．存在于氧气中．存在于氧气和三氧化硫中．存在于氧气和二氧化硫中．存在于二氧化硫、氧气和三氧化硫中解析：选。化学平衡是动态平衡，加入的会与结合生成含的，同时含有的又会分解得到和，使得和中也含有，因此存在于、、这三种物质中。．在℃时，将()和()充入体积为的密闭容器中，发生反应：()＋()()。()反应刚开始时，由于()＝，()＝，而()＝，所以化学反应速率(填“正”或“逆”，下同)最大，而最小(为零)。()随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为()(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，()，()，化学反应速率正，逆。()当反应进行到正与逆时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将。解析：()反应开始时，()＝\()，()＝\()，()＝，此时正最大，逆＝；()随着反应的进行，()减小，()减小，()增大，故正减小，逆增大；()当反应进行至正＝逆时，各组分的浓度保持不变，即反应处于平衡状态。答案：()\()\()正逆()减小减小增大减小增大()相等不变化学平衡状态的判定．(·厦门高二检测)一定条件下，将与以体积比为∶置于密闭容器中发生反应：()＋()()＋()Δ＝－，下列能说明反应达到平衡状态的是()．体系压强保持不变．混合气体颜色保持不变．和的体积比保持不变．每消耗的同时生成解析：选。由于该反应为反应前后气体分子数相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡的依据，错误；与的体积比始终保持不变，错误；消耗和生成为同一方向的反应，错误。．反应：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：()()＋()。其中是红棕色气体。反应：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：()＋()()。其中(气体)是紫色的。以上两个反应过程中，有下列情况：①同一物质正反应速率等于逆反应速率②混合气体的颜色不再改变③混合气体的密度不再改变④混合气体的压强不再改变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变⑥对于反应，单位时间内生成的同时生成⑦对于反应，用、和表示的反应速率之比为∶∶()上述情况中能作为反应达到平衡状态标志的是哪几个？()上述情况中能作为反应达到平衡状态标志的是哪几个？()若在标准状况下发生反应(此时碘单质为固体)，情况⑤能否作为反应达到平衡状态的标志？说明理由。解析：()对于反应：()()＋()，当同一物质的正、逆反应速率相等时，反应处于平衡状态，①正确；混合气体的颜色不再改变时，说明()一定，故反应处于平衡状态，②正确；气体的密度ρ＝\()，其中气体的质量和容器的容积是定值，故气体的密度不变不能作为达到平衡状态的标志，③错误；由于该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，故密闭容器中的压强不变，表明反应处于平衡状态，④正确；混合气体的平均相对分子质量\(,\\(－))＝\()，该反应中气体的质量始终保持不变，而气体的物质的量为变量，故平均相对分子质量(\(,\\(－)))为变量，当变量保持不变时，表明反应处于平衡状态，⑤正确；单位时间内生成和生成的反应方向相反，且生成二者的物质的量之比为∶，故反应处于平衡状态，⑥正确。()对于反应：()＋()()，当同一物质的正、逆反应速率相等时，反应处于平衡状态，①正确；混合气体的颜色(蒸气)不再改变时，说明()一定，反应处于平衡状态，②正确；由于气体的质量和容器的容积是定值，故气体的密度不变不能作为平衡状态的标志，③错误；由于该反应为反应前后气体分子数相等的反应，容器中气体的物质的量保持不变，则容器中的压强不变，反应不一定处于平衡状态，④错误；由于该反应气体的质量、气体的物质的量是定值，故气体的平均相对分子质量不变时，不能判断反应是否处于平衡状态，⑤错误；反应的任何时刻，用、和表示的反应速率之比均为∶∶，⑦错误。()反应中，若为固体时，混合气体的平均相对分子质量为变量，当变量保持不变时，表明反应处于平衡状态。答案：()①②④⑤⑥()①②()能。反应中，若为固体时，混合气体的平均相对分子质量为变量，当变量保持不变时，表明反应处于平衡状态。重难易错提炼.可逆反应“两特点”()正、逆两个反应是同一条件下同时进行的。()正、逆反应中反应物、生成物共存，反应物转化率小于。.化学平衡“五特征”：逆、等、动、定、变。．平衡状态判断“两依据”(注意衍生判据)()根本依据：正＝逆。()直接依据：各组分的含量保持不变。课后达标检测[基础巩固]．下列为四个同学对“化学平衡状态”的理解，其中理解正确的是()解析：选。化学平衡状态是一种动态平衡，达到平衡时反应并没有停止。．在一定条件下，使和在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零解析：选。根据化学平衡的建立过程可知：反应从正反应方向开始，正最大，逆＝，最后达到平衡时，正＝逆≠。．下列反应中，属于可逆反应的是()①＋\(,\\(催化剂),\\(、))，\(,\\(催化剂),\\(、))＋②\(,\\(△))＋＋↑，＋＋③\(→,\\(浓硫酸),\\(℃))↑＋，＋—\(→,\\(催化剂),\\(、))④＋\(,\\(点燃))，\(,\\(电解))＋↑．只有① ．①②③．①②③④ ．①③④解析：选。只有①中两个反应是在同一条件下进行，根据可逆反应定义可知，正确。．与碳在高温条件下发生反应：＋，达到化学平衡后，平衡混合物中含的粒子有()． ．、．、、 ．解析：选。与反应生成(正反应)的同时，的分解(生成和)(逆反应)也在进行，故平衡混合物中含的粒子有、、。．下列说法中，可以证明反应()＋()()已达到平衡状态的是()．个键断裂的同时，有个—键形成．个键断裂的同时，有个—键断裂．个—键形成的同时，有个—键断裂．个键断裂的同时，有个—键形成解析：选。项前者表示正反应速率，后者表示逆反应速率，且符合化学计量数之比，故正确；项指的都是正反应速率；项指的都是逆反应速率；项指的都是正反应速率。．一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示反应()＋()()一定达到化学平衡状态的是()①、、的物质的量之比为∶∶②、、的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成，同时生成．①② ．①④．②③ ．③④解析：选。在一定条件下，可逆反应()＋()()达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，单位时间内、、各自生成的物质的量等于其消耗的物质的量，、、的浓度不再发生变化，容器中的压强不再发生变化，但、、的物质的量之比不一定等于化学计量数之比。．在一定条件下，容器内某一反应中参加反应的、的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是()．反应的化学方程式为．时，正、逆反应速率相等，达到平衡．时，正反应速率大于逆反应速率．时，的浓度是的浓度的倍解析：选。由图像知，～时间内的浓度的变化量是浓度的变化量的倍，可得反应的方程式为；时刻体系并未达到平衡，故正反应速率与逆反应速率不相等；时刻反应已达到平衡，此时正＝逆，因此选项、、均错误。．在一定温度且容积不变的密闭容器中，建立化学平衡：()＋()()＋()。不能确定上述反应达到化学平衡状态的是()．体系的压强不再发生变化．正()＝逆()．生成的同时生成．—键断裂的同时断裂—键解析：选。.该反应体系的压强不再发生变化，即各反应物、生成物的物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态；正()＝逆()，即正()＝逆()，说明反应达到平衡状态；.生成的同时生成，都表示正反应，不能说明反应是否达到平衡状态；—键断裂的同时断裂—键，体现了正＝逆，说明反应达到平衡状态。．一定条件下反应()()＋()达到平衡状态的标志是()．容器中压强不随时间变化．容器中，种气体、、共存．容器中各组分的体积分数不随时间变化．的消耗速率等于的消耗速率解析：选。项，该反应为等体积反应，压强不变不能作为平衡的标志；项，未达到平衡状态，三种物质也能共存；项，当的消耗速率等于消耗速率的倍时，该反应才达到平衡状态。．下列说法中能说明()()＋()已经达到平衡状态的是。①单位时间内生成的同时生成②一个—键断裂的同时有两个—键断裂③()＝()④反应速率：()＝()＝\()()⑤()∶()∶()＝∶∶⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化解析：①生成的同时生成说明正反应速率大于逆反应速率。②一个—键断裂(逆反应方向)的同时有两个—键断裂(正反应方向)，即正＝逆。③平衡状态时()、()浓度不变，但不一定相等。④无论是否达到平衡状态都有这样的关系，未表示出正、逆反应速率。⑤平衡状态时不一定有这样的浓度关系。⑥生成物浓度不变，达到平衡状态。答案：②⑥．()在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是，下列关系中能说明反应()＋()()已经达到平衡状态的是(填序号)。．正()＝正()．正()＝逆()．正()＝逆()．正()＝逆()()在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：.各物质的浓度不变，.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，.容器内气体压强不变，.容器内气体密度不变，.容器内气体颜色不变。能说明反应①()＋()()达到平衡状态的有；能说明反应②()＋()()达到平衡状态的有；能说明反应③()()达到平衡状态的有。()已知()()Δ>，现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是。解析：()正、逆反应速率相等时，可逆反应达到平衡状态。()由于在恒容条件下发生反应，反应①②③在反应前后气体的质量不变，因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应②是一个反应前后气体分子数不变的反应，反应前后气体的压强保持不变，不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。反应①中无有色气体，因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。()项，对于一个特定反应，Δ固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；项，在时刻，正()＝逆()，反应达到平衡状态。答案：()正反应速率与逆反应速率相等()()[能力提升]．在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：()＋()()＋()。末该反应达到平衡，生成，并测得的浓度为·－。下列判断错误的是()．＝．内的反应速率为·－·－．的转化率为．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态解析：选。()＋()()＋()起始()转化()平衡()－－由题意得：＝，则＝。\()＝·－，＝，正确；()＝\(×)＝\(××)＝·－·－，正确；α()＝\()×＝，错误；由于气体的总物质的量只有在平衡时才保持不变，所以平均相对分子质量不变能说明该反应达到平衡状态，正确。．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，一定能作为可逆反应()＋()()＋()(、、、为任意整数)达到平衡时的标志是()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反应速率∶∶∶＝∶∶∶⑥单位时间内断键的同时有也断键．③④⑤⑥ ．①③④⑤．②③④⑥ ．①③④⑥解析：选。由于、、、的关系未知，所以压强不变不能作为平衡的标志；在整个平衡建立过程中，各物质反应速率之比均等于化学计量数之比，故⑤也不能作为平衡的标志。．已知常温常压下，()＋()()Δ＝－。在同温同压下向一密闭容器中通入和，反应完成时放出热量为，则下列关系正确的是()．＝ ．＝．＜ ．>解析：选。与完全反应生成时放出热量为，但该反应为可逆反应，不可能进行到底，故<。．时，向的密闭容器中充入()和()，发生反应：()＋()()Δ＝－·－，测得各