2018-2019学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度 第2课时 化学平衡状态学案 苏教版选修4.doc

第2课时化学平衡状态学习目标：1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念。2.了解化学平衡的建立。3.通过图像分析化学平衡的建立过程。(重点)4.掌握可逆反应达到化学平衡的标志。(重难点)自 主 预 习探 新 知一、可逆反应1定义：在同一条件下既能发生反应物转变为生成物的正向反应，又能发生生成物转变为反应物的逆向反应。2可逆反应的特征|二、化学平衡的建立1化学平衡的建立过程2化学平衡建立的浓度时间图像和速率时间图像微点拨：对于一个确定的可逆反应，如果其他条件一定，反应无论从反应物开始或从生成物开始，最后都能建立化学平衡状态。三、化学平衡状态1化学平衡状态的概念化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各成分的浓度保持不变的状态。2化学平衡的特征基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)可逆反应不能进行到底，体系中反应物与生成物共存。()(2)2H2O2H2O2为可逆反应。()(3)平衡状态是指反应已完成，不再发生反应。()(4)当反应物、生成物浓度均不发生变化时，可逆反应达到化学平衡状态。()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列反应不属于可逆反应的是()ASO2溶于水和H2SO3分解BH2跟I2化合成HI和HI分解CSO2跟O2化合成SO3和SO3分解DNH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HClD可逆反应是指在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应，而D项中两个反应的条件不同。3在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是() 【导学号：73702117】A开始反应时，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，最后减小为零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，后保持恒定，但最后不可能减小为零。合 作 探 究攻 重 难可逆反应达到平衡状态的标志在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)。其中NO2是红棕色气体。思考交流1“单位时间内消耗n mol NO2的同时生成n mol NO”这种说法能说明反应达到平衡状态吗？为什么？【提示】不能。因为不管反应是否达到平衡，消耗n mol NO2一定会生成n mol NO，因此不能作为平衡到达的标志。2“混合气体的密度不变”这种说法能说明该反应达到平衡状态吗？为什么？【提示】不能。因为，该反应在体积固定的容器内进行，即V不变，由于反应物、生成物均为气体，气体质量m始终不变，即始终保持不变。3“混合气体平均摩尔质量保持不变”这种说法能说明该反应达到平衡状态吗？为什么？【提示】能。因为，该反应中m(g)始终不变，而n(g)随着反应进行而改变，即随着反应的进行而改变，当保持不变时，说明化学反应达到平衡状态。化学平衡状态的标志“正逆相等，变量不变”(1)动态标志(正逆相等)v(正)v(逆)同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率，如有m mol A消耗同时有m mol A生成。不同物质：必须表明是“异向”的速率关系，且两种物质的速率之比等于化学方程式中物质前的化学计量数之比。(2)静态标志(变量不变)随反应进行而改变的物理量保持不变时说明达到平衡状态各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(质量分数、体积分数)不变。体系的温度、压强(对化学方程式两边气体体积不相等的反应)不变。对于有有色物质参加的可逆反应，体系的颜色不变。例如：2NO2(g)2NO(g)O2(g)、2HI(g)H2(g)I2(g)等反应体系的颜色不变，则表明有色气体NO2、I2的浓度不变，反应达到平衡。当 堂 达 标固 双 基题组1可逆反应1下列各组两个反应互为可逆反应的是()H2Cl22HCl与2HClH2Cl2H2SO4(浓)2HBr=2H2OBr2SO2与Br2SO22H2O=2HBrH2SO42NO2=N2O4与N2O4=2NO2ABCDC可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应。、为可逆反应。2在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0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()【导学号：73702118】AZ为0.3 molL1BY2为0.4 molL1CX2为0.2 molL1DZ为0.4 molL1A本题可用“一边倒”法来判断： X2Y22Z最多的生成物/molL1 0 0.2 0.4全部为反应物/molL1 0.2 0.4 0即可得各物质浓度的取值范围：0c(X2)0.2 molL1；02 molL1c(Y2)0.4 molL1；0c(Z)0.4 molL1。“一边倒”法判断可逆反应中物质的浓度取值(1)完全转化到“”的右侧，求出生成物的最大值，反应物的最小值，此时反应物可能为0，也可能不为0(如本题中Y2)。(2)完全转化到“”的左侧，求出反应物的最大值，生成物的最小值。(3)据(1)、(2)得出各物质的浓度的取值范围进行讨论。题组2化学平衡的建立过程314CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A只有14CO2B只有14CO2、14COC14CO2、14CO、14CD只有14COC当可逆反应达到平衡状态时，反应并未停止，是一种动态平衡，所以14C在三种物质中都含有。4在200 ，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)。 【导学号：73702119】(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化学反应速率_最大，而_最小(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各组分的分压都将_。【解析】由题意可知，反应刚开始时，c(H2)和c(I2)最大，分别为 molL1、 molL1，而c(HI)为0，故v(正)最大，v(逆)0；随着反应的进行，H2和I2不断消耗，其浓度逐渐减小，故v(正)减小，而HI的浓度逐渐增大，v(逆)增大，当v(正)v(逆)时即达平衡状态，外界条件不变，则平衡不移动，题中各种量都将保持不变。【答案】(1) molL1 molL10v(正)v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变题组3可逆反应是否达到平衡状态的判断5一定温度下，对可逆反应A(g)2B(g)3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是()AC生成的速率与C分解的速率相等B单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol CC容器内的压强不再变化D混合气体的物质的量不再变化AB项所述的A消耗和C生成为同向反应，所以无法说明反应是否达到平衡；因该反应前后气体体积不变，所以无论反应是否达到平衡，容器内压强都不变，故C、D项也不正确。6在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：O2(g)2NO(g)2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是()A容器内压强不随时间变化B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内O2、NO、NO2的浓度之比为122D单位时间内生成1 mol O2，同时生成2 mol NO2CA项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；B项必达平衡；C项中，其比例是反应方程式中的化学计量数比，此时不能反映量已固定，所以，不一定是平衡状态；D项，O2的生成是逆向反应，生成NO2是正向反应，比例12与化学方程式中的化学计量数相符，必是平衡状态。