内容正文:
第2课时 化学平衡状态
[明确学习目标] 1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡状态的特征。
1.可逆反应
N2+3H22NH3
Cl2+H2OHCl+HClO
2SO2+O22SO3
上述反应进行的程度是有限的,难以进行到底,它们都是可逆反应。生活中的许多反应都是可逆反应。
2.化学平衡状态的建立
(1)可逆反应中反应物和生成物的浓度随时间的变化
(2)可逆反应的反应速率随时间的变化
反应刚开始时,正反应速率最大,逆反应速率很小;随着反应的进行,正反应速率随着反应物浓度的下降而逐渐变小,逆反应速率随着生成物浓度的上升而不断增大;最终,正反应速率等于逆反应速率,达到化学平衡状态。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)合成氨反应中,如果N2过量,则可以使H2完全消耗。( )
(2)对于可逆反应,若加入反应物,则反应先向正反应方向进行,停止后再向逆反应方向进行。( )
(3)只有可逆反应才存在平衡状态。( )
(4)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。( )
(5)化学反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为0。( )
(6)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
(6)×
解析 (6)达到平衡时,反应物和生成物的浓度保持一定,但不一定相等。
2.下列各组中的两个反应互为可逆反应的是( )
①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑
②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2
④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2
A.①②④ B.②③
C.③④ D.②③④
答案 C
解析 可逆反应必须是在同一条件下同时向正、逆两个方向进行的反应。①②两组中反应的条件不同,不互为可逆反应。
3.下列关于化学平衡状态的说法不正确的是( )
A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
D.化学反应的限度可以通过改变条件而改变
答案 C
解析 化学平衡状态是一种动态平衡,C错误。
4.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
答案 D
解析 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,c(W)=2.0 mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0 mol·L-1<c(Z)<3.0 mol·L-1,0 mol·L-1<c(W)<2.0 mol·L-1,故D错误。
知识点一 可逆反应
1.可逆反应的概念
在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应。
2.可逆反应的表示方法
反应物生成物
3.可逆反应的特征
1.可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在下列物质中的( )
A.多余的氧气中
B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧化硫中
D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中
答案 D
2.在恒容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,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度可能是( )
A.c(Z)=0.3 mol·L-1
B.c(X2)=0.2 mol·L-1
C.c(Y2)=0.4 mol·L-1
D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1
答案 A
易错警示
解答此类题目时应注意以下几点:
(1)抓住可逆反应的两个特点
①反应可同时向两个方向进行,即某物质的物质的量可增可减。
②反应进行不彻底,反应过程中任何物质的物质的量均大于零。
(2)对于相关元素,注意元素守恒。
(3)可利用极值法,确定某物质的物质的量的范围。
知识点二 化学平衡状态
1.化学平衡状态判断的依据[以aA(g)+bB(g)