高二化学第二册第二章第2节化学平衡 人教版

高二化学第二册第二章第2节化学平衡 人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：化学平衡 二. 重点、难点1. 认识化学平衡是一定条件下，可逆反应进行的最终状态。2. 掌握化学平衡是动态平衡及化学平衡的特征。 3. 结合平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育。三. 具体内容（一）化学平衡的建立：1. 可逆反应2. 溶解平衡3. 化学平衡的建立以为例，根据教材所述的内容填写：反应刚开始时，反应物的浓度为 ，正反应速率 ；生成物的浓度为 ，逆反应速率 。反应进行过程中，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物的浓度 ， 。由教材提供的数据：反应无论进行多长时间，容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化这一事实说明：此时单位时间内生成的浓度和消耗的浓度 ，正反应速率和逆反应速率 。（填、=）在直角坐标系中用图像表示出正、逆的变化与反应时间的关系。如果外界条件不发生变化，化学反应进行到一定程度的时候，正反应速率和逆反应速率相等，此时，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应物和生成物的混合物（简称反应混合物）就处于化学平衡状态，简称化学平衡。实验证明，如果不是从CO和H2O（g）开始反应，而是各取0.01mol CO2和0.01mol H2，以相同的条件进行反应，生成CO和H2O（g），当达到化学平衡状态时，反应混合物里CO、H2O（g）、CO2、H2各为0.005mol，其组成与前者完全相同。即平衡的建立与途径无关。（二）化学平衡状态：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。研究对象：可逆反应平衡前提：温度、压强、浓度一定微观本质：正=逆（同一种物质）宏观表现：各组成成分的质量分数保持不变。（三）化学平衡的特征：逆（只有可逆反应才存在化学平衡状态）等（正逆反应速率相等）动（动态平衡）定（浓度与质量分数恒定）变（条件改变，平衡发生变化）【典型例题】例1 在一定温度下，反应2NO2 N2O4达平衡的标志是（ ）。A. 混合气体颜色不随时间的变化B. 数值上v（NO2）生成=2v（N2O4）消耗C. 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D. 压强不随时间的变化而变化E. 混合气体的平均分子量不变解析：因为该反应如果达平衡，混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变，即颜色不变，压强、平均分子量也不变。答案：ADE点评：加深对平衡概念的理解，培养学生分析问题和解决问题的能力例2 445时，将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中，达平衡后有0.03molHI生成。求： 各物质的起始浓度与平衡浓度。 平衡混合气中氢气的体积分数。答案： I2 （气） + H2（气）2HI（气）c始/ mol/ L 0.05 0.01 0c变/ mol/ L x x 2xc平/ mol/ L 0.015 0+2x = 0.015 x = 0.0075 mol/L平衡浓度：c(I2)平= c(I2)始c(I2) = 0.050.0075= 0.0425 mol/Lc(H2)平= 0.010.0075 = 0.0025 mol/ Lc(HI)平= c(HI)始+c(HI) = 0.015 mol/ Lw(H2)= 0.0025/ (0.05+0.01)100%= 4.2%解析： 起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系，只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。 可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。点评：通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系，掌握有关化学平衡的计算。例3 将0.02 mol CO与0.02 mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200经达平衡，生成CO2和H2，已知v(CO)=0.003mol/ (Lmin)，求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。解析：变化浓度是联系化学方程式，平衡浓度与起始浓度，转化率，化学反应速率的桥梁。因此，抓变化浓度是解题的关键。答案：CO+H2OCO2+H2c(CO)= v（CO）t= 0.003 mol/ (Lmin)2min=0.006 mol/ L=c/ c(始)100% = 0.006 / 0.01100%= 60% 平衡浓度CO为 为 为 为点评：巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度，速率化学方程式之间的关系。【模拟试题】1. 在一定温度下H2（g）I2（g） 2HI（g），达到平衡的标志是（ ）A. 单位时间内生成n mol H2，同时生成n mol I2B. 容器内气体的总压强不随时间变化C. 单位时间内生成2n mol HI，同时生成n mol I2D. V（HI）=2V（I2）（V为体积）2. 在一定条件下，化学反应 N23H22NH3达到平衡，下列说法正确的（ ）A. 容器内不随时间变化 B. 、的浓度之比为C. 减少的速率和减少的速率为D. 气体体积为初始体积的3. 在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2O22SO3，反应过程中某一时刻SO2、SO3、O2的浓度分别为0.2 molL、0.2 molL、0.2mol/L，当反应达到平衡时可能的数据是（ ）A. c（SO3）= 0.4 mol/ LB. c（SO2）= c（SO3）=0.15molLC. c（SO2）= 0.25 molLD. c（SO2）+ c（SO3）= 0.4 mol/L4. 下列说法中正确的是（ ）A. 可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B. 在其他条件不变时，升高温度可以使比学平衡向放热反应的方向移动C. 在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态D. 在其他条件不变时，使用催化剂可改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态5. 在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是（ ）A. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变6. 在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应A（g）B（g）C（g）D（g）下列说法中可以充分说明这一反应已经达到化学平衡状态的是（ ）A. A、B、C、D的浓度相等B. A、B、C、D在密闭容器中共存C. A、B、C、D的浓度不再变化D. 用A的浓度表示的化学反应速率与用B的浓度表示的化学反应速率相等7. 在一定温度下，反应I2（气）H2（气）2HI（气），达到平衡的标志是（ ）A. v（HI）2v（H2）B. H2的百分含量不再变化C. 容器内的压强不再变化D. c（I2）= c（H2）= c（HI ）8. 一定温度下，反应A2（气）B2（气）2AB（气），达到平衡的标志是（ ）A. 单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol ABB. 容器内总压强不随时间改变C. 单位时间内生成2n mol AB，同时生成n mol B2D. 任何时间内A2和B2的物质的量之比为定值9. 可逆反应X2（气）Y2（气）2XY（气），已达平衡的标志是（ ）A. 当温度和压强一定时，反应混合气的平均相对分子质量不再改变B. 当温度和压强一定时，混合气体总体积保持不变C. 当温度和压强一定时，反应生成XY的速率和生成X2的速率相等D. 当温度和压强一定时，生成XY的速率和XY分解的速率相等10. 一定条件下，可逆反应D3E2F在下列四组状态下，处于平衡状态的是（ ） 正反应速率 逆反应速率A. B. C. D. 11. 在密闭容器中装入1 mol HI（气），在一定温度下有50HI发生分解，反应为2HI（气） H2（气）I2（气），这时密闭容器内混合气体总物质的量是（ ）A. 0.5molB. 1molC. 1.5molD. 2mol12. 当可逆反应2SO2O22SO3达到平衡后，通18O2气体，再次达到平衡时，18O2存在于（ ）中。A. SO3，O2 B. SO2，SO3 C. SO2，SO3，O2 D. SO2，O213. 将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I（固）NH3（气）+HI（气）；2HI（气）H2（气）I2（气），当反应达到平衡时，c（H2）=0.5mol/L，c（HI）= 4mol/L，则氨气的浓度为_mol/L。A. 3.5 B. 4 C. 4.5D. 514. 对于H2（气）+I2（气）2HI（气）反应，在密闭容器中达到平衡状态的特征是（ ）A. 颜色一定不变 B. 质量一定不变C. 平均相对分子质量不变 D. 密度不变15. 对于一定条件下的可逆反应：N23H22NH3，能说明反应达平衡状态的是 （ ）A. 百分组成 NH3= N2 B. c（NH3）不变C. 总压保持不变 D. 16. 在一定条件下，在密闭容器内将和以体积比为混合，当反应达平衡时，混合气中氨占25%（体积比），若混合前有100 mol N2，求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。【试题答案】1. C 2. AC 3. CD 4. D 5. B 6. C 7. B 8. C 9. D 10. CD 11. B 12. C 13. D 14. A 15. B、C16. 解析：方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑，方法二是根据以前学过的差量从总效应列式，方法二有时更简单。答案：方法一：设反应消耗x mol N2 N2 + 3H22NH3n (始) 100 300 0n x 3x 2xn（平） 3003x 2x25%= 2x/ (100x+3003x+2x)100%x = 40 moln(N2)平=100x =100 40= 60moln(N2)平=3003x =180mol= 40/100100%= 4