2020年选修4人教版 第二章 重点问题讲解——可逆反应(学案和训练)

2020年选修4人教版第二章重点问题讲解——可逆反应（学案及训练）
【交流讨论】
1.如何判断一个反应是否为可逆反应？
提示同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。

2.在一个可逆反应中，各物质转化率有没有可能达到100%?
提示不能。

【点拨提升】
1.可逆反应：在相同条件下，要用“”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为：SO2＋H2O H2SO3。

2.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.常见的可逆反应：
（1）N2＋3H22NH3，
（2）2SO2＋O22SO3，
（3）Cl2＋H2O HCl＋HClO，
（4）H2＋I22HI，
（5）酯在酸性条件下的水解等。

（6）2NO2N2O4
（7）弱电解质的电离
（8）盐类的水解
注意：
（1）可充电池的充电和放电不是可逆反应.
（2）氢气和氧气燃烧生成水和水电解成氢气和氧气也不是可逆反应
（3）光合作用和呼吸作用也不是可逆反应
例题：在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()
A.SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B.SO2为0.25 mol·L－1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D.SO3为0.4 mol·L－1
解析A项数据表明，题中0.2 mol·L－1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。

答案 B
总结：化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。

强化训练
1、14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()
A．14CO2B．14CO2、14CO
C ．14CO 2、14CO 、14C
D ．14CO
答案 C 解析 当可逆反应达到平衡状态时，反应并没停止，是一种动态平衡，所以14C 在三种物质中都含有。

2 下列对可逆反应的说法正确的是( )
A ．既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应
B ．在可逆反应里正反应的速率是正值，逆反应的速率是负值
C ．可逆反应不能完全进行，存在一定的限度
D ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑互为逆反应
答案 C
解析 可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，A 项错误；在可逆反应里正反应的速率、逆反应的速率都取正值，B 项错误；可逆反应的特点是不能完全进行到底，存在一定的限度，C 项正确；两反应的反应条件不同，不互为逆反应，D 项错误。

3可逆反应：2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)，充入由18O 组成的氧气一段时间后，18O 存在下列物质中的( )
A ．多余的氧气中
B ．生成的三氧化硫中
C ．氧气和二氧化硫中
D ．二氧化硫、氧气和三氧化硫中
答案 D
解析 18O 2的加入定会与SO 2结合生成含18O 的SO 3，同时含有18O 的SO 3又会分解得到SO 2和O 2，使得SO 2和O 2中也含有18O ，因此18O 存在于SO 2、O 2、SO 3这三种物质中。

4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
H 2＋I 2是可逆反应 C ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑互为可逆反应
D ．可逆反应中反应物和生成物同时存在
答案 C
解析 C 项中两个反应是在不同的条件下进行的，故不能称之为可逆反应，C 项不正确。

5、在密闭容器中进行反应：X 2(g)＋3Y 2(g)
2Z(g)，X 2、Y 2、Z 的起始浓度分别为0.2 mol·L －1、0.6 mol·L －1、0.4 mol·L －1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是( )
A.X 2为0.4 mol·L －1，Y 2为1.2 mol·L －1
B.Y 2为1.0 mol·L －1
C.X 2为0.3 mol·L －1，Z 为0.2 mol·L －1
D.Z 为0.6 mol·L －1
解析 化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法，可分别考虑反应正向进行彻底和反应逆向进行彻底两种情况。

由可逆反应的含义知，0＜c (X 2)＜0.4 mol·L －1，0＜c (Y 2)＜1.2 mol·L －1，0＜c (Z)＜0.8 mol·L －1。

答案 A
6模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)
H 2(g)＋Br 2(g)反应，
下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
解析 可逆反应中反应物与生成物同时存在。

答案 C
7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 H 2＋I 2是可逆反应
C.2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑互为可逆反应
D.可逆反应中反应物和生成物同时存在
解析 C 项中两个反应是在不同的条件下进行的，故两个反应不互为可逆反应，不正确。

答案 C
8、一定温度下，在2L 的恒容密闭容器内发生的反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为_______________________________________________。

(2)在t 2时刻存在的等量关系是________，此时反应是否达到化学平衡状态？________(填“是”或“否”)。

(3)在t3时刻v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆，理由是________________________
_______________________________________________________。

答案(1)2N M(2)n(M)＝n(N)否
(3)＝M和N的物质的量不再发生变化，所以反应已达到平衡状态，故v正＝v逆
解析(1)当N减少4mol时，M增加2mol，所以化学方程式为2N M。

(2)t2时刻，n(M)＝n(N)＝4mol，t2时刻后，N物质的量继续减小，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡。

(3)t3时刻，M和N的物质的量均不再发生变化，所以反应已达到平衡状态。