2020年高二化学人教选修4同步导学提分教程23 第1课时 化学平衡状态要点总结透析提升训练

1、 年高二化学人教选修4同步导学提分教程：2020 化学平衡状态 【自主导学】 一、可逆反应 1饱和溶液中的可逆过0在一定条件下的饱和溶液中，溶液中的固体溶溶解和溶0中的溶质分子回到固体溶质表面结晶过程一直进行，而且两000过程速率相等，于是饱和溶液质浓度和固体溶质0都保持不变，由此可知，固体物质的溶解过程可逆过程。可表 溶解 溶液中的溶质。示为：固体溶质结晶 2可逆反应090807在正反应方向进行又能向逆反应相同条件下，既能向正反应1110 方向进行的化学反应。可表示为：反应物生成物。逆反应 二、化学平衡状态 1化学平衡的建立把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容在一定条件下， 器中。反应

2、过程如下：0201vvv最反应开始，零，为大，进行中反应物浓度减小正逆0403vv逐渐生成物浓度增大增大，最大限度时，逐渐减小，逆正正05v，反应混合物中各组分的浓度不变。 逆 2化学平衡状态 0706正反应速率与逆反应速率一定条件下，可逆反应中，相等，08反应混合物中各种物质的 浓度或质量保持不变的状态。3化学平衡状态的特征 09逆：研究的对象是(1)可逆反应。 10vv和等：化学平衡的条件是相等。 (2)逆正11动：化学平衡是一种(3)动态平衡，此时反应并未停止。 12为一或浓度)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(4)定值。 13平衡可能发生若外界条件改变，变：改变，并在新条件下(5

3、)14建立 新的平衡。 1H和O反应生成HO与HO电解生成H和O互为可逆反应吗？ 222222提示：H和O反应生成水的条件是点燃，而HO分解成H和O22222 的条件是电解，两反应的条件不同，因此它们不是可逆反应。充入某密闭容器中达到化学平衡，试画出将一定量的2N、H22tv 图像。该过程的-tv -提示：此过程的图像为： 一、可逆反应 正确地理解可逆反应1双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反(1) 应。 (2)双同性：正、逆反应在相同条件下是同时进行的。共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化(3) 。率小于100% (4)能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应

4、吸热。2可逆反应的书写要用“ ”号，如： 高温、高压 2NHN3H。催化剂322 规律方法 利用极端假设法确定各物质的浓度范围 假设反应正向或逆向进行到上述题目中可利用极端假设法判断， 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。(g) (g)3H2NH假设反应正向进行到底： N(g) 32210.2 ) 0.1 0.3 起始浓度(molL10.2 ) 0.1 0.3 改变浓度(molL 1 0.4 0 终态浓度(molL ) 0 (g) 2NH(g)(g)假设反应逆向进行到底：N3H 32210.2 起始浓度(molL ) 0.1 0.3 10.2 改变浓度 ) 0.1 0.

5、3 (molL 1 0 0.2 (mol终态浓度L 0.6 ) cc)0.2,0(H平衡体系中各物质的浓度范围为0)(N22c )。0.40.6,0(NH3 二、化学平衡状态 对所有不需要任何附加条件，(1化学平衡状态的通用判断依据) 平衡都适用vv (1)。正反应速率与逆反应速率相等，逆正 对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；但必对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比， 须是不同方向的速率。 (2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。) 有附加条件化学平衡状态的其他判断依据(2qmnpD(g)：B(g)C(g) 对于纯气体反应，(1)如A(g) mnpq，恒温恒容下气体

6、的总物质的量不变、总压强若度密的体气下压恒温恒和变不量质子分对相均平、变不 mm?M， 不变都可以说明反应达到了平衡状态；?rVn?qmnp，不管是否达到平衡状在等温、等容条件下，若态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔因此这五项都不能作为质量(相对分子质量)、气体密度均保持不变， 判断反应是否达到平衡的依据。在等温、等容条件下，对于有固体或液体物质参与的反应，(2)dabc B(g)D(g)C(g)如A(s)： ?达到平衡；气体质量不变pnMbcd 、若、不变均说明已达到平衡；，则、总气气npMbcd不变不能判断是否达到平衡状态，若，则、总气不变能说明已达到平衡。 、气

7、(3)在等温、等容条件下，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。 总之，“变量”不变达平衡。“变量”意思为所提物理量随反应的进行而改变。 规律方法 利用“变量”与“不变量”判断可逆反应 达到化学平衡状态的方法 此方法常用于判断混合体系中气体的密度不变或反应后混合气体的平均相对分子质量不变能否作为反应达到平衡状态的标志。 m?判断利用气体的密度(1) ?V?则若气体质量和容器的体积是不变量，对于定容的反应体系， “不变量”不变密度为恒量。即不论反应是否平衡，密度均不变， 时不能判断反应是否处于平衡状态。V是不变

8、量，对于反应体系中不全部为气体的定容反应体系，m为变量，当“变量”保持不变时，表明反是变量，则气体的密度 应处于平衡状态。m?M (2)利用气体的平均相对分子质量判断?n?对于定容的反应体系，若题目提供的是全部由气体参与的可逆反应，且反应前后气体体积发生变化如2SO(g)O(g) 22m为恒量，混合气体的物质的量为变量，则混。气体的质量2SO(g)3M)(为变量，当“变量”保持不变时，合气体的平均相对分子质量表明反应处于平衡状态。 对于定容的反应体系，若题目提供的是全部由气体参与的可逆反应且反应前后气体体积不变，如H(g)I(g)2HI(g)， 22气体的质量和混合气体的物质的量均为不变量，则

9、混合气体的平均相M)为不变量，当“不变量”保持不变时，不能判断反对分子质量(应处于平衡状态。 本课归纳总结 【提升训练】 ) 1下列对可逆反应的认识正确的是( SO(浓)=Br2HBrSO与2HBrHSOASOBrHO=H242422222 属于可逆反应2HO2既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可B 逆反应，属于H和I在加热时，生成与IHI，同时HI又分解出CH2222 可逆反应光CuO Br属于可逆反应=2AgBr与2AgBr=2AgD2AgBr22C 答案 逆两个方向进行的反 可逆反应是在相同条件下同时向正、解析，B未指明“是相同条件”应，A、D的两个方向进行的反应条件不同

10、； C正确。因此，只有(g)3H2在一定量的密闭容器中进行反应：N(g) 222NH(g)。已知反应过程中某一时刻N、H、NH的浓度分别为0.1 molL3232111。当反应达到平衡时，可能存在的L、0.3 molL0.2 mol数据是( ) 11 L为，H0.6 mol0.2 molAN为L221 LBN为0.15 mol21 LH均为0.18 molCN、221 0.4 molLDNH为3答案 B 解析 反应为可逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%，所以A、D错误；从题给量的关系知无论反应进行到什么程1cc，L0.18 mol31)度，(N(H，因此两者不可能同时均为22

11、 错误。C ) 下列关于化学反应限度的说法中正确的是( 3一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能A 达到的限度当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率B0 相等都等于平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已C 经不再改变 D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变A 答案 vv，是可逆反应达到平衡状态后，虽0，但均不为解析 逆正错误；通过改变影响化学平衡移动的条件就可以改C动态平衡，B、 错误。变化学反应的限度，D2HI(g)气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应4把HIH(g)I(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的22是( ) AHI的生成

12、速率等于其分解速率 BHI的生成速率小于其分解速率 CHI的生成速率大于其分解速率 D无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小 答案 B 解析 HI充入密闭容器中，反应开始瞬间，浓度最大，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，对于逆反应，开始的瞬间，逆反应速率为零，随着反应的进行，逐渐增大，最后两者正反应速率大于逆反应速率，趋向于平衡的过程中，建立平衡，相等， 的生成速率小于其分解速率。即HI(g)(g)3H对于可逆反应N5一定温度下， 22的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态)2NH(g)(正反应放热3) 的是( 恒容容器内混合气体的密度不再变化A3 H的生成速率之比为2

13、BNH的生成速率与23 恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化C aaH单位时间内断裂 mol N mol 6键，同时断裂D 键A 答案 不管反应物、生成物均为气体，在恒容容器中质量不变，解析 密度一直不变，不能说明反应已达化学平衡状态。反应是否达到平衡，(g)O6在一个密闭容器中发生反应：2SO(g) 220.2 、SO的浓度分别为2SO(g)，已知反应过程中某一时刻SO、O3232111，当反应达到平衡时，可能、0.2 mol0.1 molLmolLL、) 存在的数据是( 11 LO为0.2 molSOA为0.4 molL，221 为0.25 molLBSO21 L、CSOSO均为0.15

14、 mol321 0.4 molDSO为L3B 答案 1SO的LmolSO完全转化成了项数据表明，题中解析 A0.2 23c项数据表项可能；CB，即平衡时，和O)(SO0，这是不可能的；321，这也是SO、SO的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 molL明32cSOD不可能的；项数据表明，即平衡时，(SO完全转化成了SO)232 c 0，这也是不可能的。，(O)02的混合气体通入一个固与2.4 mol H7恒温下，将1.6 mol N22(g)3H的密闭容器中，发生如下反应：N(g)4 L定容积为22，下列有关(g)，10 min的体积分数为25%后反应达平衡时，NH2NH33) ( 说法正确

15、的是1 1N和H的转化率之比为A达到平衡时，221 12.4 gLB达到平衡时，混合气体的密度为1v 内C10 minmin)(H)0.35 mol(L2nnn2 3)(H)(NH)1D平衡混合气体中，(N322B 答案 x ，解析 设参加反应的N的物质的量为2(g) 2NH N(g) 3H(g) 322n)/mol 1.6 2.4 0 (始xxx n 3 2(变)/mol xxnx 3 2 2.4(平)/mol 1.6x0.42x平衡转化率之比为0.4 mol。解得由100%25%，x1.6241.2错误。反应过程中，容器内混合气体密度一直不变，A122.4m22.41.6281v(H)正确

16、。12.4 gL0.03 ，B故2V41nnn(NH)33)错误。平衡时mol(Lmin)，C(N(H2，322 错误。D ，一定条件下使反应SO向绝热恒容密闭容器中通入和NO822达到平衡，正反应速率随时(g)SO(g)SO(g)NONO(g) 322) 间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( A反应在c点达到平衡状态 点点小于b反应物浓度：Ba 反应物的总能量低于生成物的总能量Ctt c段的转化率：ab段小于bD时，SO221D 答案 vvv最大，但未达到，c点解析 A项反应达到平衡时)(正)正(逆)(点反应物的平衡；B项随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故a项反应初始阶段，随

17、着反应的不断进行，反应速浓度大于b点的；C即反应物的总能量大于生成物率逐渐加快，说明该反应为放热反应，的转化率逐渐增SOD项在一定范围内随着反应的进行，的总能量；2 段。ac段SO的转化率大于b大，故b2 有下列两个可逆反应。9(g)反应1：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：2NO2 是红棕色气体。O(g)。其中NO2NO(g) 22(g)I(g)2反应：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：H222HI(g)。其中I 是紫色的。)气体( 2 以上两个反应过程中，有下列情况：混合气体的颜色不同一物质正反应速率等于逆反应速率 混合气体的密度不再改变 混合气体的压强不再改变再改变 单位时间1，对于

18、反应混合气体的平均相对分子质量不再改变 nnI，用 对于反应2H内生成的同时生成 mol O2、 mol NO2222 12。表示的反应速率之比为和HI1 达到平衡状态标志的是哪几个？上述情况中能作为反应1(1) 达到平衡状态标志的是哪几个？上述情况中能作为反应2(2)，情况能此时碘单质为固体)(3)若在标准状况下发生反应2( 达到平衡状态的标志？否作为反应2 (2)答案 (1)、 (3)能当同一物解析 (1)(g)2NO(g)O(g)对于反应2NO， 22vv时，反应处于平衡状态，)(逆质的正、逆反应速率相等，即(正)c故反应处于)正确；混合气体的颜色不再改变时，说明一定，(NO2m，其中气

19、体的质量和容器的容平衡状态，正确；气体的密度V故气体的密度不变不能作为达到平衡状态的标志，错误；积是定值，由于该反应为反应前后气体体积变化的反应，故密闭容器中的压强不M 变，表明反应处于平衡状态，正确；混合气体的相对分子质量m，该反应中气体的质量始终保持不变，而气体的物质的量为变量，nM )(为变量，当变量保持不变时，表明反应处故平均相对分子质量于平衡状态，正确；单位时间内生成O和生成NO的反应方向相反，22且二者变化的物质的量之比为12，故反应处于平衡状态，正确。 (2)对于反应：H(g)I当同一物质的正、，2HI(g)(g) 22 (I逆反应速率相等时，反应处于平衡状态，正确；混合气体的颜色2c一定，反应处于平衡状态，正确；由(I说明)不再改变时，蒸气)2故气体的密度不变不能作为平衡于气体的质量和容器的容积是定值，状态的标志，错误；由于该反应为反应前后气体体积不变的反应，反应不一定容器中气体的物质的量保持不变，则容器中的压强不变，气体的物质的量是处于平衡状态，错误；由于该反应气体的质量、不能判断反应是否处于平故气体的平均相对分子质量不变时，定值，表示的反应速率HII和衡状态，错误。反应的任何时刻，用H、22 2，错误。1之比均为1为固体时，混合气体的平均相对分子质量为中，若I(3)反应22 变