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---化学平衡导学案

时间:2017-10-22


化学平衡 1-3-1 第 1 课时 化学平衡状态 1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点。 2.了解化学平衡的建立过程。 3.理解化学平衡的特征。(重点) [基础· 初探] 教材整理 1.可逆反应 (1)溶解过程的可逆性 一定温度下的饱和溶液,存在溶解、结晶平衡,即溶解平衡状态。 ①表示:固体溶质溶液中的溶质 ②溶解平衡状态的含义 在一定温度下的饱和溶液中固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率相等时,饱和溶液的浓度和固体溶 质的质量都保持不变。 (2)可逆反应

2.不可逆反应 有些反应的逆反应进行程度 太小因而可忽略,把这类反应称 作不可逆反应,用 “”号表示。例 如 : Ba2


+ SO

2- 4

BaSO4↓。

(1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。( (2)Cl2 与水的反应是不可逆反应。( )

)

(3)NH3 和 HCl 生成 NH4Cl 与 NH4Cl 分解生成 NH3 和 HCl 互为可逆反应。( (4)可逆反应中反应物的转化率能达到 100%。( ) [核心· 突破] 极端假设法确定各物质浓度范围

)

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

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。 [题组· 冲关] 题组 1 可逆反应的判断 1.下列各组两个反应互为可逆反应的是( )

①2NaHCO3 ②H2SO4(浓)+2HBr

Na2CO3+CO2↑+H2O 与 CO2+Na2CO3+H2O 2H2O+Br2+SO2 与 Br2+SO2+2H2O

2NaHCO3 2HBr+H2SO4

③2NO2??N2O4 与 N2O4??2NO2 ④2SO2+O2 2SO3 与 2SO3 2SO2+O2

A.①②B.②③C.③④D.②④ 2. 根据化学反应进行的________, 可分为________和________。 判断下列反应, 属于可逆反应的是________, 属于不可逆反应的是________。 ①二氧化硫的催化氧化 ②氮气和氢气的化合 ③水的电解 ④可燃物的燃烧 ⑤氨气溶于水 ⑥氯气溶

于水 ⑦二氧化硫和水的反应 ⑧三氧化硫和水的反应 ⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜

4.在一定量的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)?≒?2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻 N2、H2、NH3 的浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是 A.N2 为 0.2 mol/L,H2 为 0.6 mol/L B.N2 为 0.15 mol/L C.N2、H2 均为 0.18 mol/L D.NH3 为 0.4 mol/L [基础· 初探] 教材整理 1.化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应速率 反应的物质的 2.化学平衡状态的特征
2

(

)

时,反应体系中所有参加 或保持恒定的状态。

1.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率为 0 吗?

2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗?各组分的百分含量也不再变化吗?

[合作· 探究]:平衡状态的判断 [探究背景] 有下列两个可逆反应。 反应 1:在体积固定的密闭容器中进行可逆反应:2NO2(g)?≒?2NO(g)+O2(g)。其中 NO2 是红棕色气体。 反应 2:在体积固定的密闭容器中进行可逆反应:H2(g)+I2(g)?≒?2HI(g)。其中 I2(g)是紫色的。 以上两个反应过程中,有下列情况: ①同一物质正反应速率等于逆反应速率。②混合气体的颜色不再改变。③混合气体的密度不再改变。④混合 气体的压强不再改变。⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变。⑥对于反应 1,单位时间内生成 n mol O2 的同 时生成 2n mol NO2。⑦对于反应 2,用 H2、I2 和 HI 表示的反应速率之比为 1∶1∶2。 [探究问题] (1)上述情况中能作为反应 1 达到平衡状态标志的是哪几个?

(2)上述情况中能作为反应 2 达到平衡状态标志的是哪几个?

(3)若在标准状况下发生反应 2(此时碘单质为固体),情况⑤能否作为反应 2 达到平衡状态的标志?

3

2.判断方法 (1)对于纯气体反应,如 mA(g)+nB(g)?≒?pC(g)+qD(g): ①若 m+n≠p+q,恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下 气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态; ②若 m+n=p+q,不管是否达到平衡状态,气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变,从而平均摩 尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变( M r=m/n,ρ=m/V),因此这五项都不能作为判断反应是否达到平 衡的依据。 (2)对于有固体或液体物质参与的反应,如 aA(s)+bB(g)?≒?cC(g)+dD(g): ①气体质量不变?达到平衡; ②若 b≠c+d,则 n 气、 M 气、p 总、ρ 不变均说明已达到平衡; ③若 b=c+d,则 n 气、p 总不变不能判断是否达到平衡状态, M 气、ρ 不变能说明已达到平衡。 (3)对于有色物质参加的反应,体系的颜色保持不变,说明已达到平衡状态。 (4)对于隔热反应,体系温度保持不变,说明已达到平衡状态。 [题组· 冲关] 题组 1 化学平衡状态的建立 1.在一定条件下,使 SO2 和 O2 在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( A.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变 C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变 D.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零 2.在 200 ℃时,将 a mol H2(g)和 b mol I2(g)充入体积为 V L 的密闭容器中,发生反应: I2(g)+H2(g)?≒?2HI(g)。 (1)反应刚开始时, 由于 c(H)2=________, c(I2)=________, 而 c(HI)=________, 所以化学反应速率________(填
4

)

“v 正”或“v 逆”,下同)最大,而________最小(为零); (2)随着反应的进行, 反应混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2)________(填“增大”、 “减小”或“不变”, 下同),c(I2)________,而 c(HI)________,从而化学反应速率 v 正________,而 v 逆________; (3)当反应进行到 v 正与 v 逆________时,此可逆反应就达到了平衡,若保持外界条件不变时,反应混合物中各 组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将________。 题组 2 化学平衡状态的判断 3.可逆反应 N2(g)+3H2(g)?≒?2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示,下列 各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( A.3v 正(N2)=v 正(H2) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) ) B.v 正(N2)=v 逆(NH3) D.v 正(N2)=3v 逆(H2) )

4.(2016· 保定高二检测)在一定温度下,反应 2NO2??N2O4 在固定体积的容器中达平衡的标志是( A.单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数 B.数值上 v(NO2 生成)=2v(N2O4 消耗) C.混合气体的颜色不随时间的变化而变化 D.密度不随时间的变化而变化

5.(2016· 长春高二检测)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积 忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡 H2NCOONH4(s)??2NH3(g)+CO2(g)。 ①2v(NH3)=v(CO2) ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的

体积分数不变 ⑤密闭容器中 c(NH3)不变 能判断该反应已经达到化学平衡的是( A.②③⑤ C.①④⑤ ) B.②③④ D.全部

5


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