高中化學(xué) 專題2 第二單元 第2課時(shí) 化學(xué)平衡狀態(tài)同步訓(xùn)練 蘇教版選修4.DOC

第2課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)目標(biāo)要求1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性，了解可逆反應(yīng)的概念、特點(diǎn)。2.理解化學(xué)平衡建立的過程。3.理解化學(xué)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(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。如：n23h2高溫、高壓催化劑2nh3。2特點(diǎn)(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)存在。(2)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物不能實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中，與化學(xué)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(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)仍在進(jìn)行，沒有停止。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1含義在一定條件下，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，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特征逆：可逆反應(yīng)等：v正v逆定：物質(zhì)恒定動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止變：條件變，平衡移動(dòng)三、化學(xué)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(shí)點(diǎn)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(diǎn)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(lán)礬與藍(lán)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(xiàng)的反應(yīng)不是在同一條件下進(jìn)行，不屬于可逆反應(yīng)；d項(xiàng)反應(yīng)能進(jìn)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(shí)，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(jìn)行如下反應(yīng)：x2(g)y2(g)2z(g)，已知x2、y2、z的起始濃度分別為0.1 moll1、0.3 moll1、0.2 moll1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是()az為0.3 moll1bx2為0.2 moll1cy2為0.4 moll1dc(x2)c(y2)c(z)0.55 moll1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(xiàng)中的數(shù)據(jù)存在，則z的濃度為0，這是不可能的，a選項(xiàng)符合題意；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是總體積不變的反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，不論x2、y2、z怎么變化，總物質(zhì)的量不會(huì)改變，總濃度也不會(huì)改變，即：c(x2)c(y2)c(z)0.6 moll1。知識(shí)點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判定3能夠說明一個(gè)可逆反應(yīng)h2(g)i2(g)2hi(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()a1 mol hh鍵斷裂的同時(shí)有1 mol hi鍵形成b1 mol hh鍵斷裂的同時(shí)有2 mol hi鍵形成c1 mol ii鍵斷裂的同時(shí)有2 mol hi鍵形成d1 mol hh鍵斷裂的同時(shí)有1 mol ii鍵形成答案d解析斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵和形成生成物的化學(xué)鍵都表示正反應(yīng)，斷裂生成物的化學(xué)鍵和形成反應(yīng)物的化學(xué)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在一定條件下，反應(yīng)：2noo22no2在定容容器中發(fā)生，對(duì)該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的描述中，錯(cuò)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(qiáng)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(huì)有壓強(qiáng)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(dá)到平衡的標(biāo)志是()a單位時(shí)間生成n mol的a2，同時(shí)生成n mol的abb容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化c單位時(shí)間生成2n mol的ab同時(shí)生成n mol的b2d平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化答案c解析該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化，不能證明為平衡狀態(tài)。平均式量不隨時(shí)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(shí)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(dá)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(shí)存在；化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，正反應(yīng)發(fā)生時(shí)，18o存在于so3中，逆反應(yīng)發(fā)生時(shí)，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、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(dá)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(dāng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)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(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。根據(jù)化學(xué)方程式中a、b、c間的計(jì)量關(guān)系，可知上述四個(gè)選項(xiàng)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(jìn)行，下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()a容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化b混合氣體總分子數(shù)不隨時(shí)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(qiáng)不變不證明平衡已建立，h2、i2都是生成物且計(jì)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(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()單位時(shí)間內(nèi)生成n mol o2的同時(shí)生成2n mol no2單位時(shí)間內(nèi)生成n mol o2的同時(shí)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(duì)分子質(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(jìn)行到底。當(dāng)生成2 mol nh3時(shí)，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(dāng)下列哪些物質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，表明下述反應(yīng)：a(s)2b(g)c(g)d(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)()混合氣體的壓強(qiáng)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(duì)分子質(zhì)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(diǎn)撥：解答本題需要注意以下兩點(diǎn)：(1)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的根本標(biāo)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(xué)計(jì)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(qiáng)始終不變，氣體的總物質(zhì)的量也不變，不是判斷是否達(dá)到平衡的標(biāo)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(qiáng)不變，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)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1.2v l原混合氣體的體積為1.1v l反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體a消耗掉0.05v l 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)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(shí)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)h0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(dá)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(shí)間內(nèi)消耗co和n2的物質(zhì)的量之比為21時(shí)，反應(yīng)達(dá)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(cuò)；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(shí)，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(dāng)單位時(shí)間內(nèi)消耗co和n2的物質(zhì)的量之比為21時(shí)，均換算為co的反應(yīng)速率，得v(正)v(逆)，達(dá)平衡，故d正確。練綜合拓展9在200 時(shí)，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(shí)，由于c(h2)_，c(i2)_，而c(hi)_，所以化學(xué)反應(yīng)速率_最大，而_最小(為零)；(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢(shì)為c(h2)_，c(i2)_，而c(hi)_，從而化學(xué)反應(yīng)速率v正_，而v逆_；(3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到v正與v逆_時(shí)，此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡，若保持外界條件不變時(shí)，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?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?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(qiáng)(或各組分的分壓)都將_。答案(1) moll1 moll10v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(shí)取1 mol a與2 mol b發(fā)生反應(yīng)：a2b2c，達(dá)到平衡時(shí)，c(a)、c(b)、c(c)之比等于v(a)、v(b)、v(c)之比，則達(dá)到平衡時(shí)a的物質(zhì)的量是_。答案0.5 mol解析根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知，v(a)v(b)v(c)122，則c(a)c(b)c(c)122，此時(shí)可判斷c(b)c(c)，因?yàn)榇朔磻?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(shí)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(shí)，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(dá)到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量naoh溶液，氣體體積減少了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(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))請(qǐng)回答下列問題：(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(qiáng)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(dá)到平衡時(shí)so2的轉(zhuǎn)化率(用百分?jǐn)?shù)表示)。(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的bacl2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 mol20.9 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(qiáng)酸性，不會(huì)產(chǎn)生baso3沉淀，因此m(baso4)0.90 mol5%233 gmol110.5 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(qiáng)不變說明氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)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(dá)到平衡，e錯(cuò)誤；so2和so3的濃度大小關(guān)系不能作為平衡判定標(biāo)志，a錯(cuò)；d中so3的生成速率和so2的消耗速率任意時(shí)間點(diǎn)都相等，d錯(cuò)。(2)由化學(xué)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(dòng)；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so