化学选择性必修1第二节 化学平衡精品第1课时学案及答案

第二章 第一节 第一课时

《化学平衡状态》学案

【学习目标】

1．深入了解可逆反应的特点

2．理解并掌握化学平衡状态的建立及特征

3．掌握判定化学反应达到平衡状态的方法

【学习过程】

一、可逆反应

1．定义：在__________下，既能向__________方向进行，同时又能向__________方向进行的反应。

2．表示：书写可逆反应的方程式不用“===”，而用“”连接。

3．特点：

及时归纳

二、化学平衡状态

1．化学平衡状态的概念

一定条件下的可逆反应，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。

2．化学平衡状态的建立过程

在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入N2和H2发生反应，反应中各物质的浓度随时间如何变化？正逆反应速率随时间如何变化？请分别作出相应的浓度-时间图和速率-时间图。

如果充入NH3发生反应呢？

3．化学平衡的特征

4．化学平衡的判定

（1）“等”→正逆相等：

①同种物质—— v正(A) = v逆(A)

②不同物质—— v正(A) : v逆(B) = a : b（化学计量数之比）

【思维模型】

【例1】恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是_________

    ① 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成1 mol N2

    ② 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成2 mol NH3

    ③ 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成3 mol H2

④ 断裂3 mol H-H键 ，同时生成6 mol N-H键  

（2）“定”→变量不变：

【思维模型】

【例2】 恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是_________

       ① N2 、H2 、 NH3 的浓度比为1:3:2

       ② N2的浓度不随时间变化      

       ③ NH3的百分含量不再发生变化

       ④ 混合气体的颜色不再发生变化

       ⑤ H2的转化率不再发生变化

小结：

【深入研究】反应体系中的某种气体的体积分数不变时，是否一定可以判断反应已达到平衡状态？

【例3】恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是_________

            ① 混合气体总的物质的量不再发生变化

            ② 气体的总压强不再发生变化

            ③ 混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

            ④ 混合气体的密度不再发生变化

【思考】对于可逆反应: H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)呢 ？ 

小结：

【学以致用】在恒温恒容的容器中，当下列物理量不再发生变化时,能判断已经达到化学平衡的是______________________

   ①2v逆(B)＝v正(C)

   ②各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比

   ③某种气体的百分含量

   ④混合气体的压强

   ⑤混合气体的密度

   ⑥混合气体的总物质的量

   ⑦混合气体的平均相对分子质量

   ⑧混合气体的颜色

【学习效果】

一、单项选择题I

1．下列有关可逆反应的说法不正确的是(　　)

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是可逆反应

C．2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应

D．可逆反应中反应物和生成物同时存在

2．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⇌2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是(　　)

①X2为0.2 mol·L－1　②Y2为0.1 mol·L－1   ③Z2为0.3 mol·L－1　④Y2为0.6 mol·L－1

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

3．在1 273 K、100.0 kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)⇌C2H4(g)＋H2(g)达到平衡后(　　)

A．C2H6的浓度保持不变

B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少

C．C2H6的分解速率大于生成速率

D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加

4．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是(　　)

A．化学方程式：2M⇌N

B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡

C．t3时，正反应速率大于逆反应速率

D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍

5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，判断下列说法正确的是(　　)

①单位时间内生成2 mol SO2，同时生成1 mol O2，则处于化学平衡状态　②SO2的生成速率等于SO2的消耗速率，则处于化学平衡状态　③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，则处于化学平衡状态　④SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2，则处于化学平衡状态

A．①③       B．②④      C．②③       D．③④

6．可逆反应：2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　)

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2

②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥⑦       B．②③⑤⑦     C．①③④⑤       D．全部

7．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)。下列各项：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状态的是(　　)

A．②③⑤        B．②③④         C．①④      D．全部

二、单项选择题II

8．一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) ⇌2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)

A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1

B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量

C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化

D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡

9．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g) ⇌2C(g)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(　　)

A.原混合气体的体积为1.2V L              B.原混合气体的体积为1.1V L

C.反应达到平衡时气体A消耗掉0.15V L     D.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L

三、非选择题

10．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 mol SO2发生了反应。

(1)反应生成了________ mol SO3，v(SO2)＝________。

(2)平衡时SO3的浓度是________，SO2的转化率是________。

(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________ mol。

(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。

①体系内压强不再改变     ②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均相对分子质量不再改变       ④v正(SO3)＝2v逆(O2)

⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2