第二章 第二节 第1课时　化学平衡状态

第二节化学平衡第1课时化学平衡状态[核心素养发展目标]1.从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。2.熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。一、可逆反应1．可逆反应的概念在________下，既能向____________进行，同时又能向____________进行的反应。2．可逆反应的特点(1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗()(2)可逆反应中，加入反应物，反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行()已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2，一定条件下充分反应后，下列有关说法正确的是()A．NO2中不可能含18OB．有1molN18O生成C．S18O2的物质的量不可能为0.8molD．若开始时加入3molNO2气体，最多只能生成三氧化硫2mol二、化学平衡状态1．化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3。N2与H2反应NH3的分解反应绘制v－t图像绘制v－t图像2.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率__________时，反应物和生成物的浓度均__________，即体系的组成__________________，这表明该反应中物质的转化达到了“__________”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。3．化学平衡状态的特征(1)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，体系中c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2，说明该反应达到平衡状态()(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆()(3)化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()(4)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等()(5)化学反应达到化学平衡状态后，反应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()(6)Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，增加炼铁炉高度，延长CO和铁矿石接触时间，能降低平衡时尾气中CO的体积分数()1．在一定温度下，将2molSO2和1molO2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是()A．用SO2表示的化学反应速率等于0B．SO2和SO3共2molC．放出的热量小于197kJD．生成O2的速率与生成SO3的速率相同2．一定温度下，在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，此时有3molSO2发生了反应。(1)反应生成了________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。三、化学平衡状态的判断方法1．直接判据——定义法(1)“等”正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的_____________________之比，但必须是________的速率。(2)“定”反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。2．间接判据——“变量不变”时即为平衡当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。3．在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(g)H2(g)＋I2(g)2HI(g)C(s)＋CO2(g)2CO(g)①混合气体的总质量m总②混合气体的总物质的量n总③混合气体的密度ρ④体系的压强p⑤混合气体的平均摩尔质量eq\x\to(M)⑥混合气体的颜色－－(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，相同时间内，当消耗2molSO2同时生成1molO2时，说明反应处于平衡状态()(2)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，断裂1molN—H的同时形成1molH—O，说明反应达到平衡状态()(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当3v正(H2)＝2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态()(4)CO(g)＋[Cu(NH3)2]＋(aq)＋NH3(g)[Cu(NH3)3CO]＋(aq)ΔH<0，当[Cu(NH3)2]＋的物质的量浓度不再减小时，反应达到最大限度()(5)偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4发动机中使用的N2O4存在平衡：N2O4(g)2NO2(g)，恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态()1．常温下向烧杯中加入10mL0.1mol·L－1Na3AsO4溶液、20mL0.1mol·L－1KI溶液和稀硫酸，发生反应：AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(s)＋H2O(l)ΔH。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是()A．ΔH保持不变B．c(AsOeq\o\al(3－,3))＋c(AsOeq\o\al(3－,4))不变C．v正(AsOeq\o\al(3－,4))＝v逆(AsOeq\o\al(3－,3))D.eq\f(cAsO\o\al(3－,4),cI－)保持不变2．已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，现将1molN2O4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()3．在恒容密闭容器中，可以作为2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)达到平衡状态的标志的是________(填序号)。①单位时间内生