高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第二單元 化學反應的方向和限度 4 可逆反應與化學平衡狀態(tài)學案 蘇教版選修4.doc

可逆反應與化學平衡狀態(tài)【考點精講】一、可逆反應1. 概念：在一定條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應稱為可逆反應。2. 表示：用“”表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl + HClO3. 特點：二同：a. 相同條件下；b. 正逆反應同時進行，反應物與生成物同時存在。一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。二、化學平衡狀態(tài)1. 概念：在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的百分含量保持恒定的狀態(tài)。2. 化學平衡的建立3. 特征逆：化學平衡狀態(tài)只對可逆反應而言。等：正反應速率等于逆反應速率。定：在平衡混合物中，各組成成分的含量保持不變。動：化學平衡是一種動態(tài)平衡，反應達到平衡時，正逆反應都仍在繼續(xù)進行。變：化學平衡是在一定條件下暫時的平衡。當影響化學平衡的外界條件改變，化學平衡就會發(fā)生移動?！镜淅觥坷}1在密閉容器中進行反應：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，當反應達到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是（）A. Z為0.3 molL1B. Y2為0.4 molL1C. X2為0.2 molL1D. Z為0.4 molL1思路導航：可根據(jù)極端假設法判斷，假設反應正向或逆向進行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。假設反應正向進行到底：X2（g）Y2（g）2Z（g）起始濃度（molL1） 0.1 0.3 0.2改變濃度（molL1） 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度（molL1） 0 0.2 0.4假設反應逆向進行到底：X2（g）Y2（g）2Z（g）起始濃度（molL1） 0.1 0.3 0.2改變濃度（molL1） 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度（molL1） 0.2 0.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2（0，0.2），Y2（0.2，0.4），Z（0，0.4）。答案：A例題2一定條件下，對于可逆反應X（g）3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3（均不為零），達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，則下列判斷正確的是（）A. c1c231B. 平衡時，Y和Z的生成速率之比為23C. X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D. c1的取值范圍為0 molL1<c1<0.14 molL1思路導航：平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應，Z生成表示正反應且vY（生成）vZ（生成）應為32，B不正確；由可逆反應的特點可知0 molL1<c1<0.14 molL1。答案：D例題3在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應A（s）2B（g）C（g）D（g），當下列物理量不再變化時，能夠表明該反應已達平衡狀態(tài)的是（）A. 混合氣體的壓強B. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量C. A的物質(zhì)的量濃度D. 氣體的總物質(zhì)的量思路導航：因反應前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應是否平衡，混合氣體的壓強和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應正向移動，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應達到平衡狀態(tài)。答案：B例題4 一定溫度下，可逆反應2NO22NO+O2在容積固定的密閉容器中反應，達到平衡時的標志是（）單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO 用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率為2：2：1 混合氣體的壓強不再變化混合氣體的顏色不再變化混合氣體的平均分子量不再改變A. B. C. D. 以上全部思路導航：在一定條件下，可逆反應達到平衡的實質(zhì)是正逆反應速率相等且不為0。中可以說明正逆反應速率相等，正確。不正確，氧氣和NO均屬于生成物，二者的生成速率之比始終是1：2。不正確，在任何時刻用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率之比均為2：2：1。正確，由于反應前后氣體的體積發(fā)生變化，因此當容器體積固定時，壓強不再發(fā)生變化，可以說明反應已經(jīng)達到平衡。正確，顏色的深淺與其自身的濃度大小有關(guān)，而體系中只有NO2是紅棕色氣體，因此當混合氣體的顏色不再變化時，可以說明反應達到平衡。正確，混合氣體的平均分子量是混合氣體的質(zhì)量與物質(zhì)的量的比值，因為反應前后氣體質(zhì)量恒定，但混合氣體的物質(zhì)的量是變化的，故當混合氣體的平均分子量不再改變時，可以說明反應達到平衡。答案：A【總結(jié)提升】“兩審”“兩標志”突破化學平衡狀態(tài)的判斷1. “兩審”一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應特點：全部是氣體參與的等體積反應還是非等體積反應；是有固體參與的等體積反應還是非等體積反應。2. “兩標志”（1）本質(zhì)標志 v正v逆0對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某反應物的速率等于逆反應生成該反應物的速率。對同一物質(zhì)而言，斷裂的化學鍵的物質(zhì)的量與形成的化學鍵的物質(zhì)的量相等。（2）等價標志 可變化的量不再改變?nèi)渴菤怏w參加的氣體體積可變的反應，體系的壓強、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如，N2（g）3H2（g）2NH3（g）。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2（g）N2O4（g）。體系中某反應物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。注意以下幾種情況不能作為可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志：恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應，混合氣體的壓強或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI（g）I2（g）H2（g）全部是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI（g）I2（g）H2（g）全部是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。