人教版高中化学选修4导学案:2.3化学平衡 第1课时 可逆反应与化学平衡状态(附答案)

第三节 化学平衡

第1课时 可逆反应与化学平衡状态

1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念。 2.通过化学平衡状态的建立

过程,知道化学平衡是一种动态平衡。

3.能根据化学平衡状态的特征,判断化学平衡状态的标志。

可逆反应与不可逆反应

1.可逆反应

(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的化学反应。

(2)表示方法:采用“行的反应称作逆反应。

例如:SO2和O2的反应可表示为2SO2+O22.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“===”连接。例如:Ba+SO4===BaSO4↓。

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)酯化反应属于可逆反应。( )

(2)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。( ) (3)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。( ) 答案:(1)√ (2)× (3)×

2.下列各组两个反应互为可逆反应的是( ) 点燃电解

①H2+Cl2=====2HCl与2HCl=====H2↑+Cl2↑

②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 ③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2

催化剂催化剂

④2SO2+O2=====2SO3与2SO3=====2SO2+O2 △△A.①② C.③④

B.②③ D.②④

2+

2-

”连接,把从左向右进行的反应称作正反应,把从右向左进

催化剂

△2SO3。

解析:选C。可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应,③④互为可逆反应。

可逆反应的特征

(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应。 (2)双同性:正、逆反应在相同条件下是同时进行的。

(3)共存性:反应物和生成物共存于同一体系中,反应物的转化率小于100%。 (4)能量转化类型相反:若正反应放热,则逆反应吸热。

在密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)

-1

-1

-1

2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为

0.1 mol·L、0.3 mol·L和0.2 mol·L,则平衡时各物质浓度可能是( )

A.X为0.2 mol·L B.Y为0.1 mol·L C.Z为0.4 mol·L

D.Z为0.1 mol·L时,Y为0.4 mol·L

[解析] 化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不能完全转化的。所以,平衡时各物质的浓度范围为0<c(X)<0.2 mol·L,0<c(Y)<0.6 mol·L,0<c(Z)<0.4 mol·L。而当c(Z)=0.1 mol·L时,c(Y)=0.45 mol·L。

[答案] B

解答本题的思维流程如下:

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1-1-1

可逆反应的特征

1.下列有关可逆反应(或过程)的说法不正确的是( )

A.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 △△

B.2HI=====H2+I2与H2+I2=====2HI互为可逆反应 △

C.CaCO3=====CaO+CO2↑与CaO+CO2===CaCO3互为可逆反应 D.固体溶质的溶解、结晶过程为可逆过程

解析:选C。CaCO3的分解与CaO和CO2反应的条件不同,二者不互为可逆反应,C错误。 2.一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:N2+3H2

2NH3,已知反应达到平

衡时N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,则N2的起始浓度范围可能是多少?

解析:若反应从正向开始,则N2的最大浓度为(假设反应物转化率为100%)0.2 mol/L11

+×0.2 mol/L=0.3 mol/L,若反应从逆向开始,则N2的最小浓度为0.2 mol/L-×0.3 23mol/L=0.1 mol/L,故N2的起始浓度范围为0.1 mol/L≤c(N2)≤0.3 mol/L。

答案:0.1 mol/L≤c(N2)≤0.3 mol/L

化学平衡状态

1.化学平衡的建立

在一定条件下,向某固定容积的密闭容器中投入一可逆反应的反应物:

以上过程中v-t图像表示如下:

2.化学平衡状态

在一定条件下的可逆反应中,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。

3.化学平衡的特征 ——研究对象是可逆反应

|

——正反应速率和逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率和生成速率相等,即v正

=v逆

|

——化学平衡是动态平衡,即当反应达到平衡时,正反应和逆反应都仍在进行,即v正

=v逆≠0

|

——在平衡体系中,各组成成分的含量保持不变

|

——改变影响平衡的条件,平衡会改变,直至达到新的平衡

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

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