第一學(xué)期人教版高二化學(xué)選修4第二章第三節(jié)《化學(xué)平衡狀態(tài)》無

第8頁第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.通過溶解和結(jié)晶過程的分析，了解化學(xué)反響的可逆性。2.通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，理解并會(huì)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。一eq\a\vs4\al(可逆反響)(1)正向反響：由反響物得到生成物的化學(xué)反響。(2)逆向反響：由生成物得到反響物的化學(xué)反響。(3)可逆反響：在同一條件下方向和方向均能進(jìn)行的化學(xué)反響。(4)表示方法：化學(xué)方程式中反響物與生成物之間用“〞連接而不用“=〞。(5)實(shí)例：工業(yè)合成氨的反響：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。1．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑是可逆反響嗎？2．在一定條件下，將1molN2和3molH2置于密閉容器中充分反響，能否得到2molNH3?可逆反響的特點(diǎn)1．判斷正誤(正確的打“√〞，錯(cuò)誤的打“×〞)。(1)通過改變反響條件，可逆反響中反響物的轉(zhuǎn)化率可到達(dá)100%()(2)SO2和O2的反響可寫為2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3()(3)CaO＋CO2=CaCO3和CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑屬于可逆反響()2．以下各組兩個(gè)反響互為可逆反響的是()①2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O與2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑②H2SO4(濃)＋2HBr=2H2O＋Br2＋SO2↑與Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4③2NO2N2O4與N2O42NO2④2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5())2SO3與SO3eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5())2SO2＋O2A．①② B．②③C．③④ D．①④二、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與特征1.在一定條件下，把1molN2和3molH2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反響。根據(jù)要求填表：N2＋3H22NH3反響物濃度v正生成物濃度v逆開始時(shí)c(N2)c(H2)進(jìn)行中c(N2)c(H2)平衡時(shí)c(N2)c(H2)2.用速率—時(shí)間(v－t)圖像表示出以上過程：知識(shí)總結(jié)：(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反響里，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反響速率時(shí)，反響體系中所有參加反響的物質(zhì)的或保持恒定的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。(2)化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征可以概括為逆、等、動(dòng)、定、變，即：①逆：研究的對(duì)象是。②等：化學(xué)平衡的條件是v正和v逆。③動(dòng)：化學(xué)平衡是一種平衡，此時(shí)反響并未停止。④定：當(dāng)可逆反響到達(dá)平衡時(shí)，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一⑤變：假設(shè)外界條件改變，平衡可能，并在新條件下建立新的平衡。例1判斷正誤(正確的打“√〞，錯(cuò)誤的打“×〞)(1)只有可逆反響才存在平衡狀態(tài)()(2)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反響進(jìn)行到最大限度的結(jié)果()(3)化學(xué)反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反響的速率都為0()(4)化學(xué)反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反響物和生成物的濃度相等()(5)化學(xué)反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反響混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例()三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法1.可逆反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的特征之一是v正＝v逆≠0。在一定溫度下，可逆反響A(g)＋3B(g)2C(g)到達(dá)平衡的標(biāo)志是。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成3nmolB②C的生成速率與C的分解速率相等③3v正(A)＝v逆(B)④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成2nmolC2.可逆反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的另一特征是反響混合物中各組分的百分含量保持不變。一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行如下反響：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)。當(dāng)以下物理量不發(fā)生變化時(shí)，能說明該反響已到達(dá)平衡狀態(tài)的是。①混合氣體的總物質(zhì)的量②B的物質(zhì)的量濃度③容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)④混合氣體的密度知識(shí)總結(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)正反響速率與逆反響速率相等，v正＝v逆。①對(duì)同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；②對(duì)不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)反響混合物中各組分的百分含量保持不變。

例2以下說法中，可以證明反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已到達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂C.3個(gè)H—H鍵形成的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成例3一定溫度下，在某固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反響A(s)＋3B(g)3C(g)，該反響到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.密閉容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量不再改變B.密閉容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再改變C.密閉容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變D.密閉容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不再改變例4一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒壓容器中發(fā)生反響：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol，以下不能說明反響到達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.氣體的密度保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO2的體積比保持不變D.每消耗1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2課堂小結(jié)：可逆反響與化學(xué)平衡練習(xí)一1.以下關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)的理解正確的選項(xiàng)是()A.所有反響都存在平衡狀態(tài)B.反響物與生成物的濃度相等C.正反響與逆反響停止進(jìn)行D.正反響和逆反響的速率相等2.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反響：14CO2＋C2CO，到達(dá)化學(xué)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.以下關(guān)系中能說明反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)到達(dá)平衡狀態(tài)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.工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反響制得氫氣，其中一步反響的原理為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，以下選項(xiàng)的條件中可判斷該反響到達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol的CO同時(shí)生成2mol的CO2B.兩個(gè)H—O鍵斷裂的同時(shí)有一個(gè)H—H鍵斷裂C.反響容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化D.混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化5.N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，以下示意圖不能說明反響到達(dá)平衡狀態(tài)的是()6.在固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反響過程某一時(shí)刻SO2、O2、SO3濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，到達(dá)平衡時(shí)濃度可能正確的選項(xiàng)是()A.SO2、O2分別為0.4mol·L－1、0.2mol·L－1B.SO2為0.25mol·L－1C.SO2、SO3均為0.15mol·L－1D.SO2為0.24mol·L－1，SO3為0.14mol·L－1穩(wěn)固練習(xí)1.以下反響中，屬于可逆反響的是()①N2＋3H2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))2NH3,2NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))3H2＋N2②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3③CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(T、p))CH3CH2OH④2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl,2NaCleq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑A.只有① B.①②③C.①②③④ D.①③④2.(2023·鄭州高二月考)可逆反響2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后，18O存在以下物質(zhì)中的()A.多余的氧氣中B.生成的三氧化硫中C.氧氣和二氧化硫中D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫中3.(2023·武漢高二測試)可逆反響N2＋3H22NH3，在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行，開始時(shí)參加2molN2和3molH2，達(dá)平衡時(shí)，NH3的濃度不可能到達(dá)()A.0.1mol·L－1 B.0.2mol·L－1C.0.05mol·L－1 D.0.15mol·L－14.在一定條件下，某容器中發(fā)生反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.開始反響時(shí)，正反響速率最大，逆反響速率為零B.隨著反響的進(jìn)行，正反響速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反響的進(jìn)行，逆反響速率逐漸增大，最后保持恒定D.隨著反響的進(jìn)行，正反響速率逐漸減小，最后與逆反響速率相等且都保持恒定5.N2＋3H22NH3在密閉容器中反響一段時(shí)間后，到達(dá)平衡狀態(tài)。那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.N2、H2不再化合B.N2、H2、NH3濃度不再變化C.N2、H2、NH3的質(zhì)量相等D.改變條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變化6.密閉的燒瓶里盛放氣體A，在25℃時(shí)建立平衡：2A(g)B(g)ΔH<0，把燒瓶置于100℃的沸水中，在建立新平衡的過程中，燒瓶內(nèi)混合氣體的物理量始終不變的是()A.平均相對(duì)分子質(zhì)量 B.密度C.容器內(nèi)的壓強(qiáng) D.物質(zhì)的量7.(2023·廈門高二月考)一定條件下，可逆反響2A(g)B(g)＋3C(g)，在以下四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是()選項(xiàng)正反響速率逆反響速率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.可逆反響H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)到達(dá)平衡的標(biāo)志是()A.混合氣體密度恒定不變B.混合氣體的質(zhì)量不再改變C.H2、I2、HI的濃度相等D.I2在混合氣體中體積分?jǐn)?shù)不變9.一定溫度下，在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反響2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變化B.反響容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C.X的分解速率與Y的消耗速率相等D.單位時(shí)間內(nèi)生成1molY的同時(shí)生成2molX10.298K時(shí)，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反響：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)，溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反響時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖。以下不能判斷反響到達(dá)平衡的是()A.溶液的pH不再變化B.v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))C.c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再變化D.c(I－)＝2ymol·L－111.在一個(gè)絕熱的固定容積的密閉容器中，可逆反響mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))到達(dá)平衡時(shí)的標(biāo)志是()①體系的壓強(qiáng)不再改變②體系的溫度不再改變③各組分的濃度不再改變④各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反響速率vA∶vB∶vC∶vQ＝m∶n∶p∶q⑥單位時(shí)間內(nèi)mmolA斷鍵的同時(shí)有pmolC也斷鍵A.③④⑤⑥ B.①③④⑤C.②③④⑥ D.①③④⑥12.在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反響：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末該反響到達(dá)平衡，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。以下判斷錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.x＝1B.2min內(nèi)A的反響速率為0.3mol·L－1·min－1C.B的轉(zhuǎn)化率為50%D.假設(shè)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，那么說明該反響到達(dá)平衡狀態(tài)[綜合強(qiáng)化]13.一定溫度下，在2L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反響中M、N的物質(zhì)的量隨反響時(shí)間變化的曲線如下圖。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)該反響的化學(xué)方程式為__________________________________________________。(2)在t2時(shí)刻存在的等量關(guān)系是________，此時(shí)反響是否到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)？________(填“是〞或“否〞)。(3)在t3時(shí)刻v正________(填“＞〞“＜〞或“＝〞)v逆，理由是_________________。14.一定溫度下，在10L密閉容器中參加5molSO2和3molO2，發(fā)生反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min時(shí)，反響到達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)有3molSO2發(fā)生了反響。(1)反響生成了________molSO3，v(SO2)＝________。(2)平衡時(shí)SO3的濃度是________，SO2的轉(zhuǎn)化率是________。(3)平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為________mol。(4)物質(zhì)的濃度不再改變標(biāo)志著該反響已達(dá)平衡，以下還可以說明該反響已達(dá)平衡的是________(填序號(hào))。①體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變②容器內(nèi)氣體的密度不再改變③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶