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1、2022年高中化学 第二章 第三节 可逆反应与化学平衡状态（第1课时）学案 新人教版选修4第1课时可逆反应与化学平衡状态1.能够判断常见反应是否是可逆反应。2.知道可逆反应建立化学平衡的过程及化学平衡状态的特征、判断。知识点一可逆反应阅读教材P25，思考并填空。1可逆反应 2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“=”号表示。例如：Ba2SO=BaSO4。1判断正误(1)CO2与水的反应是不可逆反应。()(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
2、)(3)2下列各组两个反应互为可逆反应的是()H2Cl22HCl与2HClH2Cl2H2SO4(浓)2HBr=2H2OBr2SO2与Br2SO22H2O=2HBrH2SO42NO2=N2O4与N2O4=2NO22SO2O22SO3与2SO32SO2O2ABC D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，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
3、。在密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1和0.2 molL1，则平衡时各物质浓度可能是()AX为0.2 molL1BY为0.1 molL1CZ为0.4 molL1DZ为0.1 molL1时，Y为0.4 molL1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0c(X)0.2 molL1，0c(Y)0.6 molL1，0c(Z)0.4 molL1。而当c(Z)0.1 molL1时，c(Y)0.45 molL1。答案B解答本题的思维流程如下： 可逆反应的判断1下列有关可逆反应
4、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B2HIH2I2与H2I22HI互为可逆反应CCaCO3CaOCO2与CaOCO2=CaCO3互为可逆反应D存在平衡的不一定是化学反应解析：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；存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确。2一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N23H22NH3，已知反应达平衡时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
5、(假设反应物转化率为100%)0.2 mol/L0.2 mol/L0.3 mol/L，若反应从逆向开始，则N2的最小浓度为0.2 mol/L0.3 mol/L0.1 mol/L，因可逆反应反应物的转化率小于100%，故N2起始浓度的范围为0.1 mol/Lc(N2)0.3 mol/L。答案：0.1 mol/Lc(N2)0.3 mol/L知识点二化学平衡状态阅读教材P26，思考并填空。1化学平衡的建立在一定条件下某固定容积的密闭容器中投入一可逆反应的反应物：c(反应物)、v(正)最大，c(生成物)、v(逆)均为0c(反应物)、v(正)均逐渐减小，c(生成物)、v(逆)均逐渐增大v(正)v(逆)，
6、c(反应物)、c(生成物)均不再改变，但不一定相等或等于化学计量数之比以上过程中vt图像表示如下：2化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，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1判断正误(1)3 mol H2和1 mol N2反应的最大限度是生成2 mol NH3。()(2)化学反应达到平衡时，反应体系中各物质的浓度相等。()(3)一定条件下的可逆反应，若有色物质的颜色不再变化，则反应处于平衡状态。()答案：(1)(2)(3)2一定温度下，可逆反应：A(g)3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是()AC生成的速率与C分解的速
7、率相等B单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C三物质的浓度的变化量之比为132D平衡时A、B、C三物质的分子数之比为132解析：选A。A项，化学平衡状态的标志是正反应速率与逆反应速率相等，C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，正确；B项，生成n mol A和生成3n mol B表示的都是逆反应速率，错误；C项，无论平衡与否，A、B、C三物质的浓度的变化量之比始终等于132，错误；D项，平衡时A、B、C三物质的分子数之比等于132不是平衡状态的标志，错误。化学平衡状态的判定标志化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)平衡状态的判定：正、逆反应速率
8、的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v正v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了p mol C，即v正v逆平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D(均指v逆)不一定平衡反应体系中各成分的含量各成分的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡压强mnpq时，总压强一定(其他条件一定)平衡mnpq时，总压强、总物质的量、总体积一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量(Mr)当mnpq时，Mr一定平衡当mnpq时
9、，Mr一定不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度()密度一定()不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡(1)“不一定平衡”是指在现有条件下无法判断是否达到平衡，如想进一步判断，必须提供其他附加条件。(2)mnpq(即等体积反应)情况下反应过程中压强始终保持不变，物质的量始终保持不变，无法依据压强、密度等判断是否达到平衡。(3)如果反应体系中有非气态物质参与，恒容条件下，当气体的平均相对分子质量不变或密度保持不变时，则说明反应已达到平衡。一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生反应：NO2(g)SO2(g)SO3(g)
10、NO(g)H41.8 kJ/mol，下列能说明反应达到平衡状态的是()A体系压强保持不变B混合气体颜色保持不变CSO3和NO的体积比保持不变D每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2解析由于该反应为前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡状态的标志，A错误；SO3与NO的体积比始终保持11，C错误；消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，D错误。答案B对于例2中的反应：(1)容器内气体的密度保持不变能否说明反应达到平衡状态？_(填“能”或“不能”，下同)。(2)若密闭容器为绝热容器，体系温度不变能否说明反应达到平衡状态？_。答案：(1
11、)不能(2)能化学平衡状态的建立1在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是()A随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零解析：选A。根据化学平衡的建立过程可知：反应从正反应方向开始，v正最大，v逆0，最后达平衡时，v正v逆0。2在200 时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)
12、_，所以化学反应速率_(填“v正”或“v逆”，下同)最大，而_最小(为零)。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c(I2)_，c(HI)_，化学反应速率v正_，v逆_。(3)当反应进行到v正与v逆_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将_。解析：反应开始时，c(H2) mol/L，c(I2) mol/L，c(HI)0，此时v正最大，v逆0；随着反应的进行，c(H2)减小，c(I2)减小，c(HI)增大，故v正减小，
13、v逆增大；当反应进行至v正v逆时，各组分的浓度保持不变，即反应处于平衡状态。答案：(1) mol/L mol/L0v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等不变化学平衡状态的判定3一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示反应X(g)2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()X、Y、Z的物质的量之比为122X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol YABC D解析：选C。在一定条件下，可逆反应X(g)2Y(g)2Z(g)达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，单位时间内X、Y、Z各自生成的物质的量等于其消耗的物质的量，X、Y、Z的浓度不再发生变化，容器中的压强不再发生变化，但X、Y、Z的物质的量之比不一定等于化学计量数之比。4反应1：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)。其中NO2是红棕色气体。反应2：在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：H2(g)I2(g)2HI(g)。其中I2(气体)是紫色的。以上两个反应过程中，有下列情况：同一物质正反应速率等于逆反应速率。混合气体的颜色不再改变。混合气体的密度不再改变。混合气体的压强不再改变。混合气体的平均相对分子质量不再改变。对于反应1，单位时间内生成n mol O2的同时生成2
