2.3.1 化学平衡状态-2021-2022学年高中化学选修4【名师导航】同步Word教参(人教版)

第三节　化学平衡 课时1　化学平衡状态 目标与素养：1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。(宏观辨识)2.了解化学平衡的建立和特征。(变化观念与平衡思想) 1．可逆反应 　2H2＋O22H2O是可逆反应吗？为什么？ [答案]　不是。两反应方向的条件不同。 2．化学平衡状态 (1)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： 以上过程用v­t图像表示： (2)概念 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)五特征 　若反应体系的总压强不变，该可逆反应一定达平衡了吗？为什么？ [答案]　不一定，对前后气体体积相等的反应，压强不变不能作判据。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)既能向正方向进行又能向逆方向进行的反应均是可逆反应。 (　　) (2)平衡时体系内各物质浓度保持不变，由v＝知各反应物表示的反应速率均为0，反应处于静止状态。 (　　) (3)若反应体系的气体密度不变，该可逆反应达平衡状态。 (　　) (4)在已达到平衡的可逆反应：2SO2＋O22SO3中，充入18O2一段时间后，18O只存在于SO2和SO3中。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 2．在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化剂存在的条件下加热至高温，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应达到平衡时，c(H2)＝________。 (2)判断该反应达到平衡的依据是________。 ①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ④正、逆反应速率都为零 [答案]　(1)0.003 mol·L－1·min－1　0.03 mol·L－1　 (2)①③ 极值法确定反应各物质的浓度范围 在密闭容器中进行反应X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，反应达到平衡。可根据极端假设法判断，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。 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1)　 0.1　　0.3　　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　 0.1　　0.1　　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　 0　　　0.2　　　0.4 假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1)　 　　0.1　　0.3　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　　　0.1　　0.1　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　　　0.2　　0.4　　0 平衡体系中各物质的浓度范围为0＜c(X2)＜0.2 mol·L－1；0.2 mol·L－1＜c(Y2)＜0.4 mol·L－1；0＜c(Z)＜0.4 mol·L－1。 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L－1 D　[平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y的生成表示的是逆反应速率，Z生成表示的是正反应速率，且vY(生成)∶vZ(生成)＝3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L－1，D正确。] 2．在一定条件下，某密闭容器中发生可逆反应2X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋2W(g)，X、Y的初始浓度分别为2.5 mol·L－1和2.0 mol·L－1，达平衡后，下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是(　　) A．c(Z)＝1.5 mol·L－1 B．c(Z)＝2.4 mol·L－1 C．c(W)＝1.6 mol·L－1 D．c(W)＝2.0 mol·L－1 D　[可逆反应中，反应物不可能完全转化。由于反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应，所以X过量，若Y完全反应，则c(Z)＝3.0 mol·L－1