专题2 第二单元 第2课时 化学平衡状态(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

第2课时　化学平衡状态 一、可逆反应 概念 在同一条件下，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 [微思考] 铅蓄电池的原理反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，该反应是不是可逆反应？为什么？ 提示：不是。充、放电过程条件不同，也不是同时发生。 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 特点 二、化学平衡状态 化学平衡状态的建立 建立过程 [微思考] ①何为正逆反应速率相等？ 提示：正逆反应速率相等是指同种物质消耗的速率等于生成的速率，若比较的是不同的物质，则反应速率与反应方程式的化学计量数成正比。 ②“反应物和生成物的浓度保持不变”是指反应物的浓度等于生成物的浓度吗？ 提示：不是，“反应物和生成物的浓度保持不变”是指某种反应物或生成物的各自浓度不随时间延长而发生改变。 图像 化学平衡状态 概念 当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化 特征 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 可逆反应物质浓度的计算 [发展认知] 利用极端假设法确定各物质的浓度范围 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X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。 　　　　　　　　　　　　　　　　 [跟踪训练] 1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是(　 ) A．X2为0.2 mol·L－1 　 B．Y2为0.1 mol·L－1 C．Z2为0.4 mol·L－1 　 D．Y2为0.6 mol·L－1 解析：选B　在可逆反应中，平衡时不可能出现某物质浓度为零的情况。A.X2为0.2 mol·L－1，表明Z2全部转化为X2和Y2，错误；同理，C、D错误。 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)＝3.4 mol·L－1 C．c(W)＝1.6 mol·L－1 D．c(W)＝0.6 mol·L－1 解析：选B　可逆反应中，反应物不可能完全转化。由于反应中X、Y按物质的量之比为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。 3．一定条件下，存在可逆反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1 mol·L－1、c2 mol·L－1、c3 mol·L－1(均不为零)，反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1。则下列判断不正确的是(　 ) A．c1∶c2＝1∶3 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 解析：选C　根据题给数据和反应方程式分析，X和Y的平衡浓度之比为1∶3，反应中浓度变化量之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A正确；平衡时，Y和Z的生成速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，等于3∶2，B正确；X、Y的变化量之比和起始量之比相同，所以二者转化率相等，C错误；利用极限法分析，若起始时c3＝0，则c1＝0.14，又c1、c2、c3均不为0，故c1的取值范围为0<c1<0.14，D正确。 [新知探究(二)] 化学平衡状态的判断 [典例导引] [典例]　可逆反应2NO2