【步步高】2014-2015學年高中化學專題2第二單元第2課時化學平衡狀態(tài)課時作業(yè)蘇教版選修4

1、第2課時化學平衡狀態(tài)目標要求1.了解化學反應(yīng)的可逆性，了解可逆反應(yīng)的概念、特點。2.理解化學平衡建立的過程。3.理解化學平衡的特征。一、可逆反應(yīng)1概念在一定條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(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)達到限度時，反應(yīng)仍在進行，沒有停止。二、化學平衡狀態(tài)1含義在一定條件下，當正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持恒定。2特

2、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下列反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)的是()AH2和O2點燃生成H2O的反應(yīng)與H2O電解生成H2和O2的反應(yīng)BCuSO4吸水形成晶體藍礬與藍礬加熱失去水分生成CuSO4CCl2溶于水DNa2O溶于水答案C解析A、B項的反應(yīng)不是在同一條件下進行，不屬于可逆反應(yīng)；D項反應(yīng)能進行到底，不屬于可逆反應(yīng)；同一條件下，Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，同時，HCl和HClO反應(yīng)生成Cl2與水，屬于可逆反應(yīng)。2在密閉容器中進行如下反應(yīng)：X

3、2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol·L1、0.3 mol·L1、0.2 mol·L1，在一定條件下，當反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是()AZ為0.3 mol·L1BX2為0.2 mol·L1CY2為0.4 mol·L1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 mol·L1答案A解析可逆反應(yīng)中，反應(yīng)體系中各物質(zhì)一定共存，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)，達到平衡時，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質(zhì)的量不會改

4、變，總濃度也不會改變，即：c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 mol·L1。知識點二化學平衡狀態(tài)的判定3能夠說明一個可逆反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)已達到平衡狀態(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)物的化學鍵和形成生成物的化學鍵都表示正反應(yīng)，斷裂生成物的化學鍵和形成反應(yīng)物的化學鍵都表示逆反應(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。4在一定條件

5、下，反應(yīng)：2NOO22NO2在定容容器中發(fā)生，對該反應(yīng)達到平衡的標志的描述中，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)量在任何情況下都不發(fā)生變化。5在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是()A單位時間生成n mol的A2，同時生成n mol的ABB容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化C單位時間生成2n mol的AB同時生成n mol的B2D平均

6、相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化答案C解析該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強不隨時間變化，不能證明為平衡狀態(tài)。平均式量不隨時間變化也不能證明為平衡狀態(tài)。如果不是等體積反應(yīng)，則這兩種情況都能證明為平衡狀態(tài)。練基礎(chǔ)落實1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；化學平衡是動態(tài)平衡，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。2可逆反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)的正、

7、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)已達到平衡狀態(tài)的是()Aav正(A)bv正(B) Bbv正(A)av逆(B)Cav正(C)cv正(A) Dav正(A)bv逆(B)答案B解析當正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時，可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。正、逆反應(yīng)速率相等有以下幾種表現(xiàn)形式：若用同一物質(zhì)表示：v正v逆；若用不同物質(zhì)表示v逆v正化學方程式中的化學計量數(shù)之比。根據(jù)化學方程式中A、B、C間的計量關(guān)系，可知上述四個選項中，只有bv正(A)av逆(B)表示正、逆反應(yīng)速率相等。3可逆反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)在密閉容器中進行，下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是()A容器

8、內(nèi)壓強不隨時間變化而變化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。4可逆反應(yīng)：2NO22NOO2在恒容密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是()單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子

9、質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A BC D答案A53 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)不可能進行到底。當生成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)。練方法技巧6在一定溫度下的剛性密閉容器中，當下列哪些物質(zhì)量不再發(fā)生變化時，表明下述反應(yīng)：A(s)2B(g)C(g)D(g)已達到平衡狀態(tài)()混合氣體的壓強混合氣體的密度B的物質(zhì)的量濃度氣體的總物質(zhì)的量混合氣體的平均相對分子質(zhì)

10、量物質(zhì)C的百分含量各氣體的物質(zhì)的量A BC D思路點撥：解答本題需要注意以下兩點：(1)判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的根本標志是v(正)v(逆)和反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量不變。(2)物質(zhì)的狀態(tài)及反應(yīng)前后氣體的化學計量數(shù)之間的關(guān)系。答案A解析A(s)2B(s)C(g)D(g)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，不管是否平衡，混合氣體的壓強始終不變，氣體的總物質(zhì)的量也不變，不是判斷是否達到平衡的標志。7某體積可變的密閉容器，盛有適量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A3B2C。若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時容器的體積為V L，其中C氣體的體積占10%。下列推斷正確的是()原混合氣體的體積為1

11、.2V L原混合氣體的體積為1.1V L反應(yīng)達到平衡時氣體A消耗掉0.05V L 反應(yīng)達平衡時氣體B消耗掉0.05V LA B C D答案A解析設(shè)起始A和B的體積分別為a、bA3B2C起始的體積(L) a b 0轉(zhuǎn)化的體積(L) 0.05V 0.15V 10%V平衡時體積(L) a0.05V b0.15V 10%Va0.05Vb0.15V10%VVab1.1V8已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H<0下列說法不正確的是()A升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低B反應(yīng)達平衡后，CO的反應(yīng)速率保持不變C使用高效催化劑可有效提高正、逆反應(yīng)速率D單位時間內(nèi)

12、消耗CO和N2的物質(zhì)的量之比為21時，反應(yīng)達到平衡答案A解析此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡逆移，故A錯；加入催化劑，能同等程度地提高正、逆反應(yīng)速率，故C正確；平衡時，各成分的反應(yīng)速率保持不變，但不為0，故B正確；消耗CO為v(正)，消耗N2為v(逆)，當單位時間內(nèi)消耗CO和N2的物質(zhì)的量之比為21時，均換算為CO的反應(yīng)速率，得v(正)v(逆)，達平衡，故D正確。練綜合拓展9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)_，

13、而c(HI)_，所以化學反應(yīng)速率_最大，而_最小(為零)；(2)隨著反應(yīng)的進行，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)_，從而化學反應(yīng)速率v正_，而v逆_；(3)當反應(yīng)進行到v正與v逆_時，此可逆反應(yīng)就達到了平衡，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)量分數(shù)、體積分數(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(或各組分的分壓)都將_。答案(1) mol·L1 mol·L10v正v逆(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變10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)：A2B2

14、C，達到平衡時，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，則達到平衡時A的物質(zhì)的量是_。答案0.5 mol解析根據(jù)反應(yīng)的化學方程式知，v(A)v(B)v(C)122，則c(A)c(B)c(C)122，此時可判斷c(B)c(C)，因為此反應(yīng)中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，則B消耗了原來的一半，即1 mol，同時A消耗了0.5 mol。11將一定量的SO2和含0.7 mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中，550 時，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2O2催化劑2SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣

15、體體積減少了21.28 L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6 L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。(計算結(jié)果保留一位小數(shù))請回答下列問題：(1)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是_。(填字母)aSO2和SO3濃度相等bSO2百分含量保持不變c容器中氣體的壓強不變dSO3的生成速率與SO2的消耗速率相等e容器中混合氣體的密度保持不變(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是_。(填字母)a向裝置中再充入N2b向裝置中再充入O2c改變反應(yīng)的催化劑d升高溫度(3)求該反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分數(shù)表示)。(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl

16、2溶液，生成沉淀多少克？答案(1)bc(2)b(3)消耗氧氣的物質(zhì)的量：07 mol0.45 mol反應(yīng)的n(SO2)0.45 mol×20.9 mol，生成的n(SO3)0.9 molSO2和SO3的物質(zhì)的量之和：0.95 mol反應(yīng)前SO2的物質(zhì)的量為：0.95 molSO2的轉(zhuǎn)化率：×100%94.7%(4)在給定條件下溶液呈強酸性，不會產(chǎn)生BaSO3沉淀，因此m(BaSO4)0.90 mol×5%×233 g·mol110.5 g解析(1)由定義判斷b正確；由于恒溫恒容下的非等體積反應(yīng)，壓強不變說明氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達平衡，c正確；由中m和V都是定值，故也始終不變，無法判斷是否達到平衡，e錯誤；SO2和SO3的濃度大小關(guān)系不能作為平衡判定標志，a錯；d中SO3的生成速率和SO2的消耗速率任意時間點都相等，d錯。(2)由化學平衡的影響因素可知：恒容下充入N2不改變反應(yīng)混合物各成分濃度，平衡不移動；充入O2則增大了反應(yīng)物O2的濃度，提高了SO2的轉(zhuǎn)化率；催化劑不改變平衡，無法影響SO2的轉(zhuǎn)化率；升高溫度會使平衡逆向移動，降低SO2