高中化学 第二章 第三节 第1课时 化学平衡状态时课时作业 新人教版选修4

第三节化学平衡第1课时化学平衡状态[目标要求]1.知道什么是可逆反应。2.知道化学平衡状态的概念和特征。3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。一、可逆反应1．概念在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3高温、高压催化剂2．特点(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。二、化学平衡状态1．含义在一定条件下，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可以保持恒定。2．特征①逆：可逆反应②等：v正＝v逆③定：物质恒定④动：动态平衡，反应没停止⑤变：条件变，平衡移动三、化学平衡状态的判断1．看v(正)与v(逆)是否相等。2．看体系中的各物质是否保持恒定。知识点一可逆反应1．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3mol·L－1B．X2为0.2mol·L－1C．Y2为0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1答案A解析可逆反应中，反应体系中各物质一定共存，如果B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不可能的，A选项符合题意；又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，总浓度也不会改变，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。知识点二根据v正＝v逆判断平衡状态2．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A．单位时间内生成nmol的A2，同时生成nmol的ABB．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2nmol的AB，同时生成nmol的B2D．单位时间内生成nmol的A2，同时生成nmol的B2答案C3．能够说明一个可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是()A．1molH—H键断裂的同时有1molH—I键形成B．1molH—H键断裂的同时有2molH—I键形成C．1molI—I键断裂的同时有2molHI键形成D．1molH—H键断裂的同时有1molI—I键形成答案D解析断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题便可解决。知识点三根据物质不再增减判断化学平衡状态4．可逆反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()A．容器内压强不随时间变化而变化B．混合气体总分子数不随时间变化而变化C．混合气体的颜色不再改变D．c(H2)与c(I2)保持相等答案C解析该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。5．在一定条件下，反应：2NO＋O2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是()A．混合气体的总分子数不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．容器的总压强不再变化D．混合气体的总质量不再变化答案D解析该反应为物质的量改变的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何情况下都不发生变化。练基础落实1．在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变答案B解析平衡建立时，反应速率不为0。2．在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于()A．只存在于氧气中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解析该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在；化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O存在于SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O又可以转化到SO2中。3．3molH2和1molN2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2＋3H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()A．2molNH3B．0.5molNH3C．0.9molN2D．H2和NH3物质的量相等答案A解析可逆反应不可能进行到底。当生成2molNH3时，N2和H2的物质的量均为0，这种情况不可能出现。4．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()A．av正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)C．av正(C)＝cv正(A)D．av正(A)＝bv逆(B)答案B解析化学平衡建立时，v正＝v逆，对于不同物质而言，要符合物质的反应速率之比等于化学计量数之比的要求。同时必须要使反应方向不同，A、C选项方向都是正反应；B选项方向相反且符合v正(A)∶v逆(B)＝a∶b，符合题意，D选项错误。5．在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是()A．混合气体的密度B．混合气体的总物质的量C．混合气体的压强D．混合气体的总体积答案A解析反应体系中A是固体，随反应的进行，气体的总质量增加，因为ρ＝eq\f(m,V)，当体积不变时，密度逐渐变大，但达到平衡后，m不再变化，ρ也就不再变化，A选项符合题意。其它选项均不符合。如将A的状态改为气态，则选项变为B、C。练方法技巧认识平衡等效性的基本分析方法6．在一个体积恒定的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，一定条件下达到平衡时，C的浓度为Wmol·L－1，若容器体积和温度保持不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为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如果完全反应，则一定能转化成3molC和1molD，或者说3molC和1molD与2molA和1molB对于建立该平衡来说是等同的，量多、量少均不符合此条件。7．689K时，在1L密闭容器中进行的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡，图甲表示当起始物为1mol·L－1H2和1mol·L－1I2时，容器内各物质的浓度c的变化与时间t的关系示意图。(1)请在图乙中画出当起始物为2mol·L－1HI时，容器中各物质的浓度变化与时间的关系示意图。(2)由图中的事实说明化学平衡具有的特征是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)如下图所示。(2)①动态平衡；②v(正)＝v(逆)≠0；③平衡时各组分浓度保持不变；④一定条件下平衡的建立与途径无关练综合拓展8．在200℃时，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝_____________________________________________，c(I2)＝______________，而c(HI)＝______，所以化学反应速率______大，而________小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)______，c(I2)__________，而c(HI)__________，从而化学反应速率v正____________，而v逆________；(3)当反应进行到v正与v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及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。答案(1)eq\f(a,V)mol·L－1eq\f(b,V)mol·L－10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变9．有A、B、C三种气体，若起始时取1molA与2molB发生反应