高二化学平衡人教版知识精讲

高二高二化学平衡化学平衡人教版人教版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容 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：)( 2 气OHCO OHCO 2 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：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：答案：ADE 点评：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：答案： I2 （气） + H2（气）2HI（气） c始/ mol/ L 0.05 0.01 0 c变/ mol/ L x x 2x c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/L c(H2)平= 0.010.0075 = 0.0025 mol/ L c(HI)平= c(HI)始+c(HI) = 0.015 mol/ L w(H2)= 0.0025/ (0.05+0.01)100%= 4.2% 解析：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：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，min2 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：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：答案：CO+H2OCO2+H2 c(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LmolCC/004 . 0 )(始 为OH2LmolCC/004 . 0 )(始 为 2 COLmolC/006 . 0 为 2 HLmolC/006 . 0 点评：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 I2 B. 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 I2 D. 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 M B. 、的浓度之比为 2 N 2 H 3 NH2:3:1 C. 减少的速率和减少的速率为 2 N 3 NH2:1 D. 气体体积为初始体积的 2 1 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/ L B. c（SO2）= c（SO3）=0.15molL C. c（SO2）= 0.25 molL D. c（SO2）+ c（SO3）= 0.4 mol/L 4. 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 AB B. 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 B2 D. 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. 1 min)(2)( LmolDv 1 min)(2)( LmolFv B. 1 min)(5 . 1)( LmolDv 1 min)(1)( LmolFv C. 1 min)(5 . 0)( LmolDv 1 min)(1)( LmolFv D. 1 min)(1)( LmolDv 1 min)(2)( LmolFv 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. 0.5mol B. 1mol C. 1.5mol D. 2mol 12. 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，O2 13. 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. 4.5 D. 5 14. 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. 2:3:1)NH( c: )H( c: )N( c 322 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， 2 N 2 H3:1 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、C 16. 解析：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 + 3H22NH3 n (始) 100 300 0 n x 3x 2x n（平） 3003x 2xx100 25%= 2x/ (100x+3003x+2x)100% x = 40 mol n(N2)平=100x =100 40= 60mol n(N2)平=3003x =180mol = 40