2018-2019學年高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第二單元 化學反應的方向和限度 第2課時 化學平衡狀態(tài)學案 蘇教版選修4.doc
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第2課時 化學平衡狀態(tài) 學習目標：1.了解化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念。2.了解化學平衡的建立。3.通過圖像分析化學平衡的建立過程。(重點)4.掌握可逆反應達到化學平衡的標志。(重難點) [自 主 預 習探 新 知] 一、可逆反應 1．定義：在同一條件下既能發(fā)生反應物轉變?yōu)樯晌锏恼蚍磻?，又能發(fā)生生成物轉變?yōu)榉磻锏哪嫦蚍磻? 2．可逆反應的特征 → | → | → 二、化學平衡的建立 1．化學平衡的建立過程 2．化學平衡建立的濃度—時間圖像和速率—時間圖像 微點撥：對于一個確定的可逆反應，如果其他條件一定，反應無論從反應物開始或從生成物開始，最后都能建立化學平衡狀態(tài)。 三、化學平衡狀態(tài) 1．化學平衡狀態(tài)的概念 化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應中，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各成分的濃度保持不變的狀態(tài)。 2．化學平衡的特征 [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)可逆反應不能進行到底，體系中反應物與生成物共存。( ) (2)2H2O2H2↑＋O2↑為可逆反應。( ) (3)平衡狀態(tài)是指反應已完成，不再發(fā)生反應。( ) (4)當反應物、生成物濃度均不發(fā)生變化時，可逆反應達到化學平衡狀態(tài)。( ) 【答案】 (1)√ (2) (3) (4)√ 2．下列反應不屬于可逆反應的是( ) A．SO2溶于水和H2SO3分解 B．H2跟I2化合成HI和HI分解 C．SO2跟O2化合成SO3和SO3分解 D．NH3與HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl D [可逆反應是指在相同條件下同時向正、逆兩個方向進行的反應，而D項中兩個反應的條件不同。] 3．在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯誤的是( ) 【導學號：73702117】 A．開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零 B．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后減小為零 C．隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后保持恒定 D．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等且都保持恒定 B [隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，后保持恒定，但最后不可能減小為零。] [合 作 探 究攻 重 難] 可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志 在體積固定的密閉容器中進行可逆反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)。其中NO2是紅棕色氣體。 [思考交流] 1．“單位時間內(nèi)消耗n mol NO2的同時生成n mol NO”這種說法能說明反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？ 【提示】 不能。因為不管反應是否達到平衡，消耗n mol NO2一定會生成n mol NO，因此不能作為平衡到達的標志。 2．“混合氣體的密度不變”這種說法能說明該反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？ 【提示】 不能。因為ρ＝，該反應在體積固定的容器內(nèi)進行，即V不變，由于反應物、生成物均為氣體，氣體質量m始終不變，即ρ始終保持不變。 3．“混合氣體平均摩爾質量保持不變”這種說法能說明該反應達到平衡狀態(tài)嗎？為什么？ 【提示】 能。因為＝，該反應中m(g)始終不變，而n(g)隨著反應進行而改變，即隨著反應的進行而改變，當保持不變時，說明化學反應達到平衡狀態(tài)。 化學平衡狀態(tài)的標志——“正逆相等，變量不變” (1)動態(tài)標志(正逆相等)——v(正)＝v(逆) ①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率，如有m mol A消耗同時有m mol A生成。 ②不同物質：必須表明是“異向”的速率關系，且兩種物質的速率之比等于化學方程式中物質前的化學計量數(shù)之比。 (2)靜態(tài)標志(變量不變)——隨反應進行而改變的物理量保持不變時說明達到平衡狀態(tài) ①各物質的質量、物質的量或濃度不變。 ②各物質的百分含量(質量分數(shù)、體積分數(shù))不變。 ③體系的溫度、壓強(對化學方程式兩邊氣體體積不相等的反應)不變。 ④對于有有色物質參加的可逆反應，體系的顏色不變。例如：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)、2HI(g)H2(g)＋I2(g)等反應體系的顏色不變，則表明有色氣體NO2、I2的濃度不變，反應達到平衡。 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1 可逆反應 1．下列各組兩個反應互為可逆反應的是( ) ①H2＋Cl22HCl與2HClH2↑＋Cl2↑ ②H2SO4(濃)＋2HBr===2H2O＋Br2＋SO2↑與Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 ③2NO2===N2O4與N2O4===2NO2 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ C [可逆反應必須是在相同條件下同時向正、逆兩個方向都能進行的反應。③、④為可逆反應。] 2．在容器中進行如下反應X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.2 molL－1，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是( ) 【導學號：73702118】 A．Z為0.3 molL－1 B．Y2為0.4 molL－1 C．X2為0.2 molL－1 D．Z為0.4 molL－1 A [本題可用“一邊倒”法來判斷： X2?。22Z ①最多的生成物/molL－1 0 0.2 0.4 ②全部為反應物/molL－1 0.2 0.4 0 即可得各物質濃度的取值范圍： 0
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