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第2课时 化学平衡状态
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1.了解化学反应的可逆性。
2.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
1.从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。(变化观念与平衡思想)
2.通过化学反应限度的学习,深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。(科学态度与社会责任)
知识精讲
知识点01 可逆反应
1.可逆反应
可逆反应是指在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向同时进行的化学反应。
2.可逆反应的特征
(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同存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时,反应仍在进行,没有停止。
【即学即练1】下列现象的发生,你认为是自发过程的有_______。
A.水由高处往低处流 B.气温升高冰雪融化
C.室温下,水自动结成冰 D.生锈的铁变光亮
答案:AB
解析:自发过程是在一定条件下,不借助外力而自发进行的过程,由此可以判断。
知识点02 化学平衡状态
1.化学平衡状态的建立
在反应物转化为生成物的一瞬间,逆反应开始进行。
反应开始时,反应物的浓度最大,正反应速率最大,由于生成物浓度很小,逆反应速率很小。
随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率随着反应物浓度的下降逐渐变小;生成物浓度逐渐增大,逆反应速率随着生成物浓度的上升不断增大。
当正反应速率与逆反应速率相等时,达到一种平衡状态,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,正反应和逆反应都没有停止。
2.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念
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的变化而发生变化。
(2)化学平衡状态的特征
①研究的对象是可逆反应。
②化学平衡的条件是v正和v逆相等。
③化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
④当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为恒定值。
⑤若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
【即学即练2】已知反应2SO2+O22SO3,在密闭容器中,充入SO2和18O原子组成的氧气,在一定条件下开始反应,在达到平衡后,18O存在于( )
A.只存在于氧气中 B.只存在于SO3中
C.只存在于SO2和SO3中 D.SO2、SO3、O2中都存在
答案:D
解析:该反应是可逆反应,正反应、逆反应同时存在;化学平衡是动态平衡,正反应发生时,18O存在于SO3中,逆反应发生时,SO3中的18O又可以转化到SO2中。
【即学即练3】可逆反应N2+3H22NH3在密闭容器中进行一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是( )
A.N2、H2不再化合
B.N2、H2、NH3浓度不再变化
C. N2、H2、NH3的速率之比为1:3:2
D.改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化
答案:B
知识点03 化学平衡状态的判断依据与方法
1.化学平衡状态的重要特征
可逆反应达到平衡的重要特征(平衡的实质)是v正=v逆≠0。
在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是②③④。
①单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B
②生成C的速率与C分解的速率相等
③A、B、C的浓度不再变化
④单位时间内生成n mol A,同时生成2n mol C
2.化学平衡状态的标志
可逆反应达到平衡后,其平衡结果的标志是反应混合物中各组分的含量保持不变。
在一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)。当下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是②④。
①混合气体的总物质的量 ②B的物质的量浓度 ③容器内气体的压强 ④混合气体的密度
【即学即练3】能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是( )
A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成
B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成
C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成
D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成
答案:D
解析:断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应,断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应,只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式,问题便可解决。
【即学即练4】在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是( )
A.单位时间生成n mol的A2,同时生成n mol的AB
B.容器