专题2 第二单元 第2课时 化学平衡状态（课件+word）-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（苏教版2019选择性必修1）河北

第2课时　化学平衡状态 【课程标准要求】　 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。 一、可逆反应 1.定义 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 2.表示方法 可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 3.特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 【微自测】 1.判断下列反应，属于可逆反应的是________，属于不可逆反应的是________。 ①二氧化硫的催化氧化　②氮气和氢气的化合　③水的电解　④可燃物的燃烧　⑤氨气溶于水　⑥氯气溶于水 ⑦二氧化硫和水的反应　⑧三氧化硫和水的反应　⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜 答案　①②⑤⑥⑦　③④⑧⑨ 二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立 (1)化学平衡的建立过程 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下： (2)平衡建立过程中的两种图示 2.化学平衡状态 当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，称之为化学平衡状态。 3.化学平衡状态的特征 【微自测】 2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止(　　) (2)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%(　　) (3)存在平衡的过程一定是化学反应的过程(　　) (4)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆(　　) (5)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 一、利用极端假设法确定各物质的浓度范围 【核心归纳】 可利用极端假设法判断可逆反应中各物质的浓度范围，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。如下反应： 平衡体系中各物质的浓度范围为0＜c(X2)＜0.2 mol/L，0.2 mol/L＜c(Y2)＜0.4 mol/L，0＜c(Z)＜0.4 mol/L。 【实践应用】 1.在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是(　　) A.X2为0.4 mol·L－1，Y2为1.2 mol·L－1 B.Y2为1.0 mol·L－1 C.X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1 D.Z为0.6 mol·L－1 答案　A 解析　化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法，可分别考虑反应正向进行彻底和反应逆向进行彻底两种情况。由可逆反应的含义知，0＜c(X2)＜0.4 mol·L－1，0＜c(Y2)＜1.2 mol·L－1，0＜c(Z)＜0.8 mol·L－1。 2.在一密闭容器中进行反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.6 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.6 mol·L－1，当反应至正、逆反应速率相等时，可能存在的状态是(　　) A.SO2为1.2 mol·L－1、O2为0.6 mol·L－1 B.SO2为0.75 mol·L－1 C.SO2、SO3均为0.45 mol·L－1 D.SO3为1.2 mol·L－1 答案　B 解析　由题意可知若SO3全部转化为SO2和O2，则SO2、O2的浓度分别为1.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1；而若SO2和O2全部化合成SO3，则SO3的浓度为1.2 mol·L－1。因为该反应是可逆反应，三种物质必须同时存在(即可逆反应中的物质均不可能100%转化)，因此，体系中SO3、SO2、O2的浓度范围分别是0～1.2 mol·L－1、0～1.2 mol·L－1、0～0.6 mol·L－1，很显然，A、D是不可能的；根据硫原子守恒，C项表示SO2和SO3同时消耗而减少，这是绝对不可能的。 二、化学平衡状态的判断方法 【活动探究】 德国化学家哈伯(F.Haber，1868～1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%，这是工业普遍采用的直接合成法。一定温度下，恒容密闭容器中进行合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。 1.在一个N≡