2.2 第2课时 化学平衡状态 学案 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

2.2 第2课时　化学平衡状态 【学习目标】 1.了解可逆反应的含义及其特点。 2.了解化学平衡的建立过程,掌握化学平衡状态的特征。 3.学会平衡状态的判断方法,建立化学平衡状态判断的思维模型。 【合作探究】 任务1　化学平衡状态 【学习情境】 硫酸是一种重要的化工产品,工业上制取硫酸过程中非常重要的一步就是将SO2氧化成SO3。无论混合气体反应多长时间,SO2和O2都会有剩余。即使O2过量,SO2也不能全部转化为SO3,为什么呢?SO2和O2的反应是一个可逆反应,在一定条件下,反应达到平衡状态。怎样判断一个化学反应已达到平衡状态呢? 【新知生成】 1.可逆反应 2.化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应,当正反应速率　　　　逆反应速率时,反应物和生成物的浓度　　　　随时间而发生变化,反应达到化学平衡状态。 (2)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: (3)特征 【答案】1.相同　小于　2.(1)等于　不再　(2)逐渐减小　逐渐增大　=　保持不变　(3)=　保持不变 【核心突破】 典例1　下列反应属于可逆反应的是(　　) A.Na溶于水的反应 B.NH3溶于水的反应 C.可充电电池的反应,如H2O+Zn+Ag2OZn(OH)2+2Ag D.电解水生成H2和O2,点燃H2和O2的混合物生成水 【解析】可逆反应是指在同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应。A项,Na溶于水会与水反应,2Na+2H2O2NaOH+H2↑,不属于可逆反应;B项,氨气溶于水,NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,属于可逆反应;C项,可充电电池的反应中向两个方向进行的反应条件不同,不属于可逆反应;D项,水电解生成H2和O2,条件是通电电解,H2在O2中燃烧生成水的反应条件为点燃,两者反应条件不一样,不属于可逆反应。 【答案】B 典例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0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(　　) A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1 B.SO2为0.25 mol·L-1 C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D.SO3为0.4 mol·L-1 【解析】利用极端假设法进行分析,即假设反应正向、逆向完全反应,得出各物质浓度的范围,从而进行判断。 　　 　　　　　　　　　　　2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 某时刻浓度/(mol·L-1) 　　0.2 0.1 0.2 正向反应完全浓度/(mol·L-1) 　　0 0 0.4 逆向反应完全浓度/(mol·L-1) 　　0.4 0.2 0 故0<c(SO2)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,且c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L-1。 【答案】B 归纳总结：(1)化学平衡状态既可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立,或者同时从正、逆反应两方向建立。 (2)极端假设法确定各物质浓度范围 ①完全转化到“”的右侧,求出生成物的最大值,反应物的最小值,此时反应物可能为0,也可能不为0。 ②完全转化到“”的左侧,求出反应物的最大值,生成物的最小值。 ③据①②得出各物质的浓度的取值范围进行讨论。 训练1　在1273K、100.0kPa条件下,乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)达到平衡后(　　) A.C2H6的浓度保持不变 B.C2H6仍在不断分解,其浓度不断减小 C.C2H6的分解速率大于生成速率 D.C2H4仍在不断生成,其浓度不断增加 【答案】A 训练2　在一个密闭容器中发生反应N2O3(g)+O2(g)N2O5(g),反应过程中某一时刻,N2O3、O2、N2O5的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时可能的数据是(　　) A.c(N2O5)=0.3 mol·L-1 B.c(N2O3)=c(N2O5)=0.25 mol·L-1 C.c(O2)=0.3 mol·L-1 D.c(N2O3)+c(N2O5)=0.4 mol·L-1 【解析】若N2O3和O2完全反应,N2O5的浓度为0.3 mol·L-1,而该反应为可逆反应,不可能完全转化,c(N2O5)应小于0.3 mol·L-1,A项不符合;反应物和生成物的浓度不可能同时增大,B项不符合;N2O5 完全分解时,c(O2)=0.3 mol·L-1,可逆反应不可能完全转化,C项不符合;N2O3、N2O5