2018-2019學年高中化學 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 第2課時 化學平衡狀態(tài)學案 蘇教版選修4.doc

第2課時化學平衡狀態(tài)學習目標：1.了解化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念。2.了解化學平衡的建立。3.通過圖像分析化學平衡的建立過程。(重點)4.掌握可逆反應達到化學平衡的標志。(重難點)自 主 預 習探 新 知一、可逆反應1定義：在同一條件下既能發(fā)生反應物轉變?yōu)樯晌锏恼蚍磻?，又能發(fā)生生成物轉變?yōu)榉磻锏哪嫦蚍磻?可逆反應的特征|二、化學平衡的建立1化學平衡的建立過程2化學平衡建立的濃度時間圖像和速率時間圖像微點撥：對于一個確定的可逆反應，如果其他條件一定，反應無論從反應物開始或從生成物開始，最后都能建立化學平衡狀態(tài)。三、化學平衡狀態(tài)1化學平衡狀態(tài)的概念化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應中，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各成分的濃度保持不變的狀態(tài)。2化學平衡的特征基礎自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)可逆反應不能進行到底，體系中反應物與生成物共存。()(2)2H2O2H2O2為可逆反應。()(3)平衡狀態(tài)是指反應已完成，不再發(fā)生反應。()(4)當反應物、生成物濃度均不發(fā)生變化時，可逆反應達到化學平衡狀態(tài)。()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列反應不屬于可逆反應的是()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與HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受熱分解生成NH3和HClD可逆反應是指在相同條件下同時向正、逆兩個方向進行的反應，而D項中兩個反應的條件不同。3在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯誤的是() 【導學號：73702117】A開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零B隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后減小為零C隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后保持恒定D隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等且都保持恒定B隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，后保持恒定，但最后不可能減小為零。合 作 探 究攻 重 難可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志在體積固定的密閉容器中進行可逆反應：2NO2(g)2NO(g)O2(g)。其中NO2是紅棕色氣體。思考交流1“單位時間內(nèi)消耗n mol NO2的同時生成n mol NO”這種說法能說明反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？【提示】不能。因為不管反應是否達到平衡，消耗n mol NO2一定會生成n mol NO，因此不能作為平衡到達的標志。2“混合氣體的密度不變”這種說法能說明該反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？【提示】不能。因為，該反應在體積固定的容器內(nèi)進行，即V不變，由于反應物、生成物均為氣體，氣體質量m始終不變，即始終保持不變。3“混合氣體平均摩爾質量保持不變”這種說法能說明該反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？【提示】能。因為，該反應中m(g)始終不變，而n(g)隨著反應進行而改變，即隨著反應的進行而改變，當保持不變時，說明化學反應達到平衡狀態(tài)?；瘜W平衡狀態(tài)的標志“正逆相等，變量不變”(1)動態(tài)標志(正逆相等)v(正)v(逆)同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率，如有m mol A消耗同時有m mol A生成。不同物質：必須表明是“異向”的速率關系，且兩種物質的速率之比等于化學方程式中物質前的化學計量數(shù)之比。(2)靜態(tài)標志(變量不變)隨反應進行而改變的物理量保持不變時說明達到平衡狀態(tài)各物質的質量、物質的量或濃度不變。各物質的百分含量(質量分數(shù)、體積分數(shù))不變。體系的溫度、壓強(對化學方程式兩邊氣體體積不相等的反應)不變。對于有有色物質參加的可逆反應，體系的顏色不變。例如：2NO2(g)2NO(g)O2(g)、2HI(g)H2(g)I2(g)等反應體系的顏色不變，則表明有色氣體NO2、I2的濃度不變，反應達到平衡。當 堂 達 標固 雙 基題組1可逆反應1下列各組兩個反應互為可逆反應的是()H2Cl22HCl與2HClH2Cl2H2SO4(濃)2HBr=2H2OBr2SO2與Br2SO22H2O=2HBrH2SO42NO2=N2O4與N2O4=2NO2ABCDC可逆反應必須是在相同條件下同時向正、逆兩個方向都能進行的反應。、為可逆反應。2在容器中進行如下反應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，各物質的濃度有可能是()【導學號：73702118】AZ為0.3 molL1BY2為0.4 molL1CX2為0.2 molL1DZ為0.4 molL1A本題可用“一邊倒”法來判斷： X2Y22Z最多的生成物/molL1 0 0.2 0.4全部為反應物/molL1 0.2 0.4 0即可得各物質濃度的取值范圍：0<c(X2)<0.2 molL1；02 molL1<c(Y2)<0.4 molL1；0<c(Z)<0.4 molL1?！耙贿叺埂狈ㄅ袛嗫赡娣磻形镔|的濃度取值(1)完全轉化到“”的右側，求出生成物的最大值，反應物的最小值，此時反應物可能為0，也可能不為0(如本題中Y2)。(2)完全轉化到“”的左側，求出反應物的最大值，生成物的最小值。(3)據(jù)(1)、(2)得出各物質的濃度的取值范圍進行討論。題組2化學平衡的建立過程314CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應：14CO2C2CO，達到平衡后，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當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應并未停止，是一種動態(tài)平衡，所以14C在三種物質中都含有。4在200 ，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：I2(g)H2(g)2HI(g)。 【導學號：73702119】(1)反應剛開始時，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化學反應速率_最大，而_最小(為零)；(2)隨著反應的進行，反應混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，從而化學反應速率v(正)_，而v(逆)_；(3)當反應進行到v(正)與v(逆)_時，此可逆反應就達到了平衡，若保持外界條件不變時，反應混合物中各組分的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉化率和生成物的產(chǎn)率及各組分的分壓都將_。【解析】由題意可知，反應剛開始時，c(H2)和c(I2)最大，分別為 molL1、 molL1，而c(HI)為0，故v(正)最大，v(逆)0；隨著反應的進行，H2和I2不斷消耗，其濃度逐漸減小，故v(正)減小，而HI的濃度逐漸增大，v(逆)增大，當v(正)v(逆)時即達平衡狀態(tài)，外界條件不變，則平衡不移動，題中各種量都將保持不變?！敬鸢浮?1) molL1 molL10v(正)v(逆)(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變題組3可逆反應是否達到平衡狀態(tài)的判斷5一定溫度下，對可逆反應A(g)2B(g)3C(g)的下列敘述中，能說明反應已達到平衡的是()AC生成的速率與C分解的速率相等B單位時間內(nèi)消耗a mol A，同時生成3a mol CC容器內(nèi)的壓強不再變化D混合氣體的物質的量不再變化AB項所述的A消耗和C生成為同向反應，所以無法說明反應是否達到平衡；因該反應前后氣體體積不變，所以無論反應是否達到平衡，容器內(nèi)壓強都不變，故C、D項也不正確。6在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol O2和2 mol NO，發(fā)生如下反應：O2(g)2NO(g)2NO2(g)，此反應不一定達平衡的是()A容器內(nèi)壓強不隨時間變化B容器內(nèi)各物質的濃度不隨時間變化C容器內(nèi)O2、NO、NO2的濃度之比為122D單位時間內(nèi)生成1 mol O2，同時生成2 mol NO2CA項，該反應氣體數(shù)目有變化，當容器內(nèi)壓強不隨時間變化時，必達平衡；B項必達平衡；C項中，其比例是反應方程式中的化學計量數(shù)比，此時不能反映量已固定，所以，不一定是平衡狀態(tài)；D項，O2的生成是逆向反應，生成NO2是正向反應，比例12與化學方程式中的化學計量數(shù)相符，必是平衡狀態(tài)。