2020年高二化學人教選修4同步導學提分教程23 第1課時 化學平衡狀態(tài)要點總結透析提升訓練

1、 年高二化學人教選修4同步導學提分教程：2020 化學平衡狀態(tài) 【自主導學】 一、可逆反應 1飽和溶液中的可逆過0在一定條件下的飽和溶液中，溶液中的固體溶溶解和溶0中的溶質分子回到固體溶質表面結晶過程一直進行，而且兩000過程速率相等，于是飽和溶液質濃度和固體溶質0都保持不變，由此可知，固體物質的溶解過程可逆過程。可表 溶解 溶液中的溶質。示為：固體溶質結晶 2可逆反應090807在正反應方向進行又能向逆反應相同條件下，既能向正反應1110 方向進行的化學反應。可表示為：反應物生成物。逆反應 二、化學平衡狀態(tài) 1化學平衡的建立把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容在一定條件下， 器中。反應

2、過程如下：0201vvv最反應開始，零，為大，進行中反應物濃度減小正逆0403vv逐漸生成物濃度增大增大，最大限度時，逐漸減小，逆正正05v，反應混合物中各組分的濃度不變。 逆 2化學平衡狀態(tài) 0706正反應速率與逆反應速率一定條件下，可逆反應中，相等，08反應混合物中各種物質的 濃度或質量保持不變的狀態(tài)。3化學平衡狀態(tài)的特征 09逆：研究的對象是(1)可逆反應。 10vv和等：化學平衡的條件是相等。 (2)逆正11動：化學平衡是一種(3)動態(tài)平衡，此時反應并未停止。 12為一或濃度)定：當可逆反應達到平衡時，各組分的質量(4)定值。 13平衡可能發(fā)生若外界條件改變，變：改變，并在新條件下(5

3、)14建立 新的平衡。 1H和O反應生成HO與HO電解生成H和O互為可逆反應嗎？ 222222提示：H和O反應生成水的條件是點燃，而HO分解成H和O22222 的條件是電解，兩反應的條件不同，因此它們不是可逆反應。充入某密閉容器中達到化學平衡，試畫出將一定量的2N、H22tv 圖像。該過程的-tv -提示：此過程的圖像為： 一、可逆反應 正確地理解可逆反應1雙向性：可逆反應分為方向相反的兩個反應：正反應和逆反(1) 應。 (2)雙同性：正、逆反應在相同條件下是同時進行的。共存性：反應物和生成物共存于同一體系中，反應物的轉化(3) 。率小于100% (4)能量轉化類型相反：若正反應放熱，則逆反應

4、吸熱。2可逆反應的書寫要用“ ”號，如： 高溫、高壓 2NHN3H。催化劑322 規(guī)律方法 利用極端假設法確定各物質的濃度范圍 假設反應正向或逆向進行到上述題目中可利用極端假設法判斷， 底，求出各物質濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。(g) (g)3H2NH假設反應正向進行到底： N(g) 32210.2 ) 0.1 0.3 起始濃度(molL10.2 ) 0.1 0.3 改變濃度(molL 1 0.4 0 終態(tài)濃度(molL ) 0 (g) 2NH(g)(g)假設反應逆向進行到底：N3H 32210.2 起始濃度(molL ) 0.1 0.3 10.2 改變濃度 ) 0.1 0.

5、3 (molL 1 0 0.2 (mol終態(tài)濃度L 0.6 ) cc)0.2,0(H平衡體系中各物質的濃度范圍為0)(N22c )。0.40.6,0(NH3 二、化學平衡狀態(tài) 對所有不需要任何附加條件，(1化學平衡狀態(tài)的通用判斷依據(jù)) 平衡都適用vv (1)。正反應速率與逆反應速率相等，逆正 對同一物質，該物質的生成速率等于它的消耗速率；但必對不同物質，速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比， 須是不同方向的速率。 (2)反應混合物中各組分的百分含量保持不變。) 有附加條件化學平衡狀態(tài)的其他判斷依據(jù)(2qmnpD(g)：B(g)C(g) 對于純氣體反應，(1)如A(g) mnpq，恒溫恒容下氣體

6、的總物質的量不變、總壓強若度密的體氣下壓恒溫恒和變不量質子分對相均平、變不 mm?M， 不變都可以說明反應達到了平衡狀態(tài)；?rVn?qmnp，不管是否達到平衡狀在等溫、等容條件下，若態(tài)，氣體總體積、總壓強、總物質的量始終保持不變，從而平均摩爾因此這五項都不能作為質量(相對分子質量)、氣體密度均保持不變， 判斷反應是否達到平衡的依據(jù)。在等溫、等容條件下，對于有固體或液體物質參與的反應，(2)dabc B(g)D(g)C(g)如A(s)： ?達到平衡；氣體質量不變pnMbcd 、若、不變均說明已達到平衡；，則、總氣氣npMbcd不變不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，若，則、總氣不變能說明已達到平衡。 、氣

7、(3)在等溫、等容條件下，對于有色物質參加的反應，體系的顏色保持不變，說明已達到平衡狀態(tài)。 (4)對于隔熱反應，體系溫度保持不變，說明已達到平衡狀態(tài)。 總之，“變量”不變達平衡?！白兞俊币馑紴樗嵛锢砹侩S反應的進行而改變。 規(guī)律方法 利用“變量”與“不變量”判斷可逆反應 達到化學平衡狀態(tài)的方法 此方法常用于判斷混合體系中氣體的密度不變或反應后混合氣體的平均相對分子質量不變能否作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。 m?判斷利用氣體的密度(1) ?V?則若氣體質量和容器的體積是不變量，對于定容的反應體系， “不變量”不變密度為恒量。即不論反應是否平衡，密度均不變， 時不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)。V是不變

8、量，對于反應體系中不全部為氣體的定容反應體系，m為變量，當“變量”保持不變時，表明反是變量，則氣體的密度 應處于平衡狀態(tài)。m?M (2)利用氣體的平均相對分子質量判斷?n?對于定容的反應體系，若題目提供的是全部由氣體參與的可逆反應，且反應前后氣體體積發(fā)生變化如2SO(g)O(g) 22m為恒量，混合氣體的物質的量為變量，則混。氣體的質量2SO(g)3M)(為變量，當“變量”保持不變時，合氣體的平均相對分子質量表明反應處于平衡狀態(tài)。 對于定容的反應體系，若題目提供的是全部由氣體參與的可逆反應且反應前后氣體體積不變，如H(g)I(g)2HI(g)， 22氣體的質量和混合氣體的物質的量均為不變量，則

9、混合氣體的平均相M)為不變量，當“不變量”保持不變時，不能判斷反對分子質量(應處于平衡狀態(tài)。 本課歸納總結 【提升訓練】 ) 1下列對可逆反應的認識正確的是( SO(濃)=Br2HBrSO與2HBrHSOASOBrHO=H242422222 屬于可逆反應2HO2既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應叫可B 逆反應，屬于H和I在加熱時，生成與IHI，同時HI又分解出CH2222 可逆反應光CuO Br屬于可逆反應=2AgBr與2AgBr=2AgD2AgBr22C 答案 逆兩個方向進行的反 可逆反應是在相同條件下同時向正、解析，B未指明“是相同條件”應，A、D的兩個方向進行的反應條件不同

10、； C正確。因此，只有(g)3H2在一定量的密閉容器中進行反應：N(g) 222NH(g)。已知反應過程中某一時刻N、H、NH的濃度分別為0.1 molL3232111。當反應達到平衡時，可能存在的L、0.3 molL0.2 mol數(shù)據(jù)是( ) 11 L為，H0.6 mol0.2 molAN為L221 LBN為0.15 mol21 LH均為0.18 molCN、221 0.4 molLDNH為3答案 B 解析 反應為可逆反應，反應體系中任何一種物質的轉化率都小于100%，所以A、D錯誤；從題給量的關系知無論反應進行到什么程1cc，L0.18 mol31)度，(N(H，因此兩者不可能同時均為22

11、 錯誤。C ) 下列關于化學反應限度的說法中正確的是( 3一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能A 達到的限度當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率B0 相等都等于平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應物和生成物的濃度已C 經(jīng)不再改變 D化學反應的限度不可以通過改變條件而改變A 答案 vv，是可逆反應達到平衡狀態(tài)后，雖0，但均不為解析 逆正錯誤；通過改變影響化學平衡移動的條件就可以改C動態(tài)平衡，B、 錯誤。變化學反應的限度，D2HI(g)氣體充入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應4把HIH(g)I(g)，在反應趨向平衡狀態(tài)的過程中，下列說法正確的22是( ) AHI的生成

12、速率等于其分解速率 BHI的生成速率小于其分解速率 CHI的生成速率大于其分解速率 D無法判斷HI的生成速率和分解速率的相對大小 答案 B 解析 HI充入密閉容器中，反應開始瞬間，濃度最大，正反應速率最大，隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，對于逆反應，開始的瞬間，逆反應速率為零，隨著反應的進行，逐漸增大，最后兩者正反應速率大于逆反應速率，趨向于平衡的過程中，建立平衡，相等， 的生成速率小于其分解速率。即HI(g)(g)3H對于可逆反應N5一定溫度下， 22的下列敘述，不能說明反應已達化學平衡狀態(tài))2NH(g)(正反應放熱3) 的是( 恒容容器內混合氣體的密度不再變化A3 H的生成速率之比為2

13、BNH的生成速率與23 恒壓容器內混合氣體的總物質的量不再變化C aaH單位時間內斷裂 mol N mol 6鍵，同時斷裂D 鍵A 答案 不管反應物、生成物均為氣體，在恒容容器中質量不變，解析 密度一直不變，不能說明反應已達化學平衡狀態(tài)。反應是否達到平衡，(g)O6在一個密閉容器中發(fā)生反應：2SO(g) 220.2 、SO的濃度分別為2SO(g)，已知反應過程中某一時刻SO、O3232111，當反應達到平衡時，可能、0.2 mol0.1 molLmolLL、) 存在的數(shù)據(jù)是( 11 LO為0.2 molSOA為0.4 molL，221 為0.25 molLBSO21 L、CSOSO均為0.15

14、 mol321 0.4 molDSO為L3B 答案 1SO的LmolSO完全轉化成了項數(shù)據(jù)表明，題中解析 A0.2 23c項數(shù)據(jù)表項可能；CB，即平衡時，和O)(SO0，這是不可能的；321，這也是SO、SO的濃度都在原濃度基礎上減少了0.05 molL明32cSOD不可能的；項數(shù)據(jù)表明，即平衡時，(SO完全轉化成了SO)232 c 0，這也是不可能的。，(O)02的混合氣體通入一個固與2.4 mol H7恒溫下，將1.6 mol N22(g)3H的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N(g)4 L定容積為22，下列有關(g)，10 min的體積分數(shù)為25%后反應達平衡時，NH2NH33) ( 說法正確

15、的是1 1N和H的轉化率之比為A達到平衡時，221 12.4 gLB達到平衡時，混合氣體的密度為1v 內C10 minmin)(H)0.35 mol(L2nnn2 3)(H)(NH)1D平衡混合氣體中，(N322B 答案 x ，解析 設參加反應的N的物質的量為2(g) 2NH N(g) 3H(g) 322n)/mol 1.6 2.4 0 (始xxx n 3 2(變)/mol xxnx 3 2 2.4(平)/mol 1.6x0.42x平衡轉化率之比為0.4 mol。解得由100%25%，x1.6241.2錯誤。反應過程中，容器內混合氣體密度一直不變，A122.4m22.41.6281v(H)正確

16、。12.4 gL0.03 ，B故2V41nnn(NH)33)錯誤。平衡時mol(Lmin)，C(N(H2，322 錯誤。D ，一定條件下使反應SO向絕熱恒容密閉容器中通入和NO822達到平衡，正反應速率隨時(g)SO(g)SO(g)NONO(g) 322) 間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結論是( A反應在c點達到平衡狀態(tài) 點點小于b反應物濃度：Ba 反應物的總能量低于生成物的總能量Ctt c段的轉化率：ab段小于bD時，SO221D 答案 vvv最大，但未達到，c點解析 A項反應達到平衡時)(正)正(逆)(點反應物的平衡；B項隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，故a項反應初始階段，隨

17、著反應的不斷進行，反應速濃度大于b點的；C即反應物的總能量大于生成物率逐漸加快，說明該反應為放熱反應，的轉化率逐漸增SOD項在一定范圍內隨著反應的進行，的總能量；2 段。ac段SO的轉化率大于b大，故b2 有下列兩個可逆反應。9(g)反應1：在體積固定的密閉容器中進行可逆反應：2NO2 是紅棕色氣體。O(g)。其中NO2NO(g) 22(g)I(g)2反應：在體積固定的密閉容器中進行可逆反應：H222HI(g)。其中I 是紫色的。)氣體( 2 以上兩個反應過程中，有下列情況：混合氣體的顏色不同一物質正反應速率等于逆反應速率 混合氣體的密度不再改變 混合氣體的壓強不再改變再改變 單位時間1，對于

18、反應混合氣體的平均相對分子質量不再改變 nnI，用 對于反應2H內生成的同時生成 mol O2、 mol NO2222 12。表示的反應速率之比為和HI1 達到平衡狀態(tài)標志的是哪幾個？上述情況中能作為反應1(1) 達到平衡狀態(tài)標志的是哪幾個？上述情況中能作為反應2(2)，情況能此時碘單質為固體)(3)若在標準狀況下發(fā)生反應2( 達到平衡狀態(tài)的標志？否作為反應2 (2)答案 (1)、 (3)能當同一物解析 (1)(g)2NO(g)O(g)對于反應2NO， 22vv時，反應處于平衡狀態(tài)，)(逆質的正、逆反應速率相等，即(正)c故反應處于)正確；混合氣體的顏色不再改變時，說明一定，(NO2m，其中氣

19、體的質量和容器的容平衡狀態(tài)，正確；氣體的密度V故氣體的密度不變不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，錯誤；積是定值，由于該反應為反應前后氣體體積變化的反應，故密閉容器中的壓強不M 變，表明反應處于平衡狀態(tài)，正確；混合氣體的相對分子質量m，該反應中氣體的質量始終保持不變，而氣體的物質的量為變量，nM )(為變量，當變量保持不變時，表明反應處故平均相對分子質量于平衡狀態(tài)，正確；單位時間內生成O和生成NO的反應方向相反，22且二者變化的物質的量之比為12，故反應處于平衡狀態(tài)，正確。 (2)對于反應：H(g)I當同一物質的正、，2HI(g)(g) 22 (I逆反應速率相等時，反應處于平衡狀態(tài)，正確；混合氣體的顏色2c一定，反應處于平衡狀態(tài)，正確；由(I說明)不再改變時，蒸氣)2故氣體的密度不變不能作為平衡于氣體的質量和容器的容積是定值，狀態(tài)的標志，錯誤；由于該反應為反應前后氣體體積不變的反應，反應不一定容器中氣體的物質的量保持不變，則容器中的壓強不變，氣體的物質的量是處于平衡狀態(tài)，錯誤；由于該反應氣體的質量、不能判斷反應是否處于平故氣體的平均相對分子質量不變時，定值，表示的反應速率HII和衡狀態(tài)，錯誤。反應的任何時刻，用H、22 2，錯誤。1之比均為1為固體時，混合氣體的平均相對分子質量為中，若I(3)反應22 變