2.3 第一课时 化学平衡状态 学案 人教版高中化学选修四

第三节第一课时化学平衡状态

【知识回顾】

1.可逆反应“两特点”：

(1)正、逆两个反应是同一条件下同时进行的。

(2)可逆反应中反应物、生成物共存，反应物转化率小于100%。

2．化学平衡“五特征”：逆、等、定、动、变。

3．平衡状态判断“两依据”：

(1)根本依据：v(正)＝v(逆)。

(2)直接依据：各组分的浓度保持不变。

4．具体判断可逆反应达到平衡状态的方法

(1)从化学反应速率的角度判断(即v正＝v逆≠0)

有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。

(2)利用“变量”与“不变量”判断

①确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。

②常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒客时混合气体的密度等。应当注意，在利用M、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。

【问题探究】

1.如何判断一个反应是否为可逆反应？

[友情提示]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。

2．在一个可逆反应中，各物质转化率有没有可能达到100%?

[友情提示]既然为可逆反应，反应物不可能全部转为生成物，反应物与生成物共存，各物质的转化率不可能为100%。

3．若反应体系的总压强不变，该可逆反应一定达平衡了吗？

[友情提示]不一定，对前后气体体积相等的反应，压强不变不能作为平衡状态的判据。

4．若反应体系的气体密度不变，该可逆反应达平衡了吗？

[友情提示] 不一定，若可逆反应前后均为气体，且体系的容积不变，密度始终不变，

不变量不能作为平衡状态的判断依据。

【初试牛刀】

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)反应物和生成物能相互转化的反应都是可逆反应。(×) (2)可逆反应不能进行到底，反应物和生成物并存。(√) (3)可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止。(×) (4)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%。(√) (5)H 2和O 2的化合与H 2O 的分解是可逆反应。(×)

(6)乙酸和乙醇的酯化反应与乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应是可逆反应。 (×) (7)当一可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零。(×) (8)如果某一可逆反应体系中各种气体物质的浓度不再发生变化，则该反应一定到达平衡。(√)

(9)3H 2＋N 2 ⇄ 2NH 3若反应体系的温度和容积一定，则气体混合物的摩尔质量不变的状态就是化学平衡状态。(√)

(10)在绝热的密闭容器中，某一可逆反应体系的温度不再改变的状态就是化学平衡状态。(√)

【课堂演练】

1. [2019·烟台高二月考]在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：

2SO 2＋O 2=====催化剂

△

2SO 3，当达到平衡时通入18O 2，再次平衡时，18

O 存在于 ( ) A ．SO 2、O 2 B ．SO 2、SO 3 C ．SO 2、O 2、SO 3 D ．O 2、SO 3 答案：C

2．[2019·苏州高二检测]在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：A(g)＋3B(g)⇄

2C(g)，能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是

( )

A ．体系的压强不再发生变化

B ．3v 正(B)＝2v 逆(C)

C ．混合气体密度不再变化

D ．消耗1 mol A 的同时生成2 mol C

答案：C

3．[2019·邯郸高二月考]可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是( )

A ．正反应速率等于逆反应速率

B ．反应物和生成物浓度不再发生变化

C ．反应体系中混合物的组成保持不变

D ．正、逆反应速率都为零 答案：D

4．[2019·武汉高二检测]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 ( )

A ．C 生成的速率与C 分解的速率相等

B ．单位时间内生成n mol A ，同时生成3n mol B

C ．A 、B 、C 三物质的浓度的变化量之比为1∶3∶2

D ．平衡时A 、B 、C 三物质的分子数之比为1∶3∶2 答案：A

【考点小练】

知识点一 可逆反应

1.[2019·陕西黄陵中学高二期末]下列各组中两个反应互为可逆反应的是 ( ) ①2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====通电

2H 2↑＋O 2↑

②H 2SO 4(浓)＋2HBr===2H 2O ＋Br 2＋SO 2↑与Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4 ③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2

④2SO 2＋O 2=====催化剂△2SO 3与2SO 3=====催化剂

△

2SO 2＋O 2 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．②④

解析：可逆反应是在同一条件下同时向两个方向进行的反应，①中反应条件不同，不互为可逆反应；②中前一个反应，反应物是浓H 2SO 4，后一个反应，生成物是H 2SO 4，不互为可逆反应；③、④中两个反应均互为可逆反应，故C 项符合题意。

答案：C

2．在一定条件下，某密闭容器中发生可逆反应2X(g)＋2Y(g)⇄3Z(g)＋2W(g)，X 、Y 的初始浓度分别为2.5 mol·L －1

和2.0 mol·L －

1，达平衡后，下列各生成物的浓度数据中肯

定错误的是 ( )

A ．c (Z)＝1.5 mol·L －

1 B ．c (Z)＝2.4 mol·L －

1 C. c (W)＝1.6 mol·L －

1 D ．c (W)＝2.0 mol·L －

1

解析：可逆反应中，反应物不可能完全转化。由于反应中X 、Y 按物质的量之比1∶1