第二章 第二節(jié) 第1課時　化學(xué)平衡狀態(tài)

第二節(jié)化學(xué)平衡第1課時化學(xué)平衡狀態(tài)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.從可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，認識化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。2.熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。一、可逆反應(yīng)1．可逆反應(yīng)的概念在________下，既能向____________進行，同時又能向____________進行的反應(yīng)。2．可逆反應(yīng)的特點(1)合成氨反應(yīng)中，如果N2過量，則可以使H2完全消耗()(2)可逆反應(yīng)中，加入反應(yīng)物，反應(yīng)先向正反應(yīng)方向進行，停止后再向逆反應(yīng)方向進行()已知反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始時向某密閉容器中通入1molNO2、2molS18O2，一定條件下充分反應(yīng)后，下列有關(guān)說法正確的是()A．NO2中不可能含18OB．有1molN18O生成C．S18O2的物質(zhì)的量不可能為0.8molD．若開始時加入3molNO2氣體，最多只能生成三氧化硫2mol二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立在一定條件下的容積不變的密閉容器中，合成氨反應(yīng)：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。N2與H2反應(yīng)NH3的分解反應(yīng)繪制v－t圖像繪制v－t圖像2.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng)體系中，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率__________時，反應(yīng)物和生成物的濃度均__________，即體系的組成__________________，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達到了“__________”，這時的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，體系中c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2，說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)()(2)在化學(xué)平衡建立過程中，v正一定大于v逆()(3)化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下可逆反應(yīng)進行到最大限度的結(jié)果()(4)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)后反應(yīng)物和生成物的濃度相等()(5)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)后，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例()(6)Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，增加煉鐵爐高度，延長CO和鐵礦石接觸時間，能降低平衡時尾氣中CO的體積分數(shù)()1．在一定溫度下，將2molSO2和1molO2充入一定容積的密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，當(dāng)達到化學(xué)平衡時，下列說法正確的是()A．用SO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率等于0B．SO2和SO3共2molC．放出的熱量小于197kJD．生成O2的速率與生成SO3的速率相同2．一定溫度下，在10L密閉容器中加入5molSO2和3molO2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，10min時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時有3molSO2發(fā)生了反應(yīng)。(1)反應(yīng)生成了________molSO3，v(SO2)＝________________。(2)平衡時SO3的濃度是___________________________________________________，SO2的轉(zhuǎn)化率是________。(3)平衡時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為________mol。三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法1．直接判據(jù)——定義法(1)“等”正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，即v正＝v逆。①同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質(zhì)：速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的_____________________之比，但必須是________的速率。(2)“定”反應(yīng)體系中各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度百分含量(質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)等)保持恒定不變。2．間接判據(jù)——“變量不變”時即為平衡當(dāng)反應(yīng)過程中變化的量不再改變時，化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，即反應(yīng)前后始終不變的量不能作為判據(jù)。3．在恒溫恒容條件下，下列三個可逆反應(yīng)的某些“量”不再隨時間改變時，判斷是否一定達到了平衡狀態(tài)。N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)H2(g)＋I2(g)2HI(g)C(s)＋CO2(g)2CO(g)①混合氣體的總質(zhì)量m總②混合氣體的總物質(zhì)的量n總③混合氣體的密度ρ④體系的壓強p⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq\x\to(M)⑥混合氣體的顏色－－(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，相同時間內(nèi)，當(dāng)消耗2molSO2同時生成1molO2時，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)()(2)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，斷裂1molN—H的同時形成1molH—O，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)()(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，當(dāng)3v正(H2)＝2v逆(NH3)時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)()(4)CO(g)＋[Cu(NH3)2]＋(aq)＋NH3(g)[Cu(NH3)3CO]＋(aq)ΔH<0，當(dāng)[Cu(NH3)2]＋的物質(zhì)的量濃度不再減小時，反應(yīng)達到最大限度()(5)偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4發(fā)動機中使用的N2O4存在平衡：N2O4(g)2NO2(g)，恒溫恒容條件下，若混合氣體的顏色保持不變，則該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)()1．常溫下向燒杯中加入10mL0.1mol·L－1Na3AsO4溶液、20mL0.1mol·L－1KI溶液和稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)：AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(s)＋H2O(l)ΔH。下列情況表明上述可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是()A．ΔH保持不變B．c(AsOeq\o\al(3－,3))＋c(AsOeq\o\al(3－,4))不變C．v正(AsOeq\o\al(3－,4))＝v逆(AsOeq\o\al(3－,3))D.eq\f(cAsO\o\al(3－,4),cI－)保持不變2．已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是()3．在恒容密閉容器中，可以作為2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是________(填序號)。①單位時間內(nèi)生