2018-2019版高中化學 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課時學案 蘇教版選修4.doc
《2018-2019版高中化學 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課時學案 蘇教版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018-2019版高中化學 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課時學案 蘇教版選修4.doc(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第2課時 化學平衡狀態(tài) [學習目標定位] 1.了解化學反應的可逆性。2.通過化學平衡狀態(tài)的建立過程,知道化學平衡是一種動態(tài)平衡,理解并會判斷化學平衡狀態(tài)的標志。 一、化學平衡狀態(tài) 1.可逆反應 (1)含義:在相同條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應。 (2)表示方法:如高溫、高壓并有催化劑作用的條件下,N2和H2反應生成NH3的可逆反應可表示為N2+3H22NH3。 (3)特征 ①正、逆反應發(fā)生的條件相同。 ②反應不能進行到底,反應體系中,與化學反應有關的各種物質(zhì)共存。 2.化學平衡的建立 在一定條件下,把1 mol N2和3 mol H2充入一密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應。根據(jù)要求填表: N2+3H22NH3 反應物濃度 v正 生成物濃度 v逆 開始時 c(N2)最大 c(H2)最大 最大 0 0 進行中 c(N2)減小 c(H2)減小 減小 增大 增大 平衡時 c(N2)不變 c(H2)不變 不變 不變 不變 以上過程可用下圖表示: (1)化學平衡狀態(tài)的概念 在一定條件下的可逆反應里,當正、逆兩個方向的反應速率相等時,反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài),稱為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡。 (2)化學平衡的特征 化學平衡的特征可以概括為逆、等、動、定、變,即: ①逆:研究的對象是可逆反應。 ②等:化學平衡的條件是v正和v逆相等。 ③動:化學平衡是一種動態(tài)平衡,此時反應并未停止。 ④定:當可逆反應達到平衡時,各組分的質(zhì)量(或濃度)為一定值。 ⑤變:若外界條件改變,平衡可能發(fā)生改變,并在新條件下建立新的平衡。 例1 判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”) (1)只有可逆反應才存在平衡狀態(tài)( ) (2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應進行到最大限度的結(jié)果( ) (3)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時,正逆反應的速率都為0( ) (4)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時反應物和生成物的濃度相等( ) (5)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時反應混合物中各組分的濃度一定與化學方程式中對應物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例( ) 答案 (1)√ (2)√ (3) (4) (5) 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的概念與特征 例2 (2018清江中學高二期末)一定條件下,A、B、C的起始濃度分別是0.5 molL-1、0.1 molL-1、1.6 molL-1,可逆反應A(g)+B(g)2C(g)達到平衡時,下列數(shù)據(jù)合理的是( ) A.c(A)=1.0 molL-1 c(B)=0.2 molL-1 B.c(B)=0.5 molL-1 c(C)=1.2 molL-1 C.c(A)=0.4 molL-1 c(C)=1.8 molL-1 D.c(A)=0.9 molL-1 c(B)=0.5 molL-1 答案 D 解析 A(g)+B(g)2C(g) 起始量(molL-1) 0.5 0.1 1.6 正向進行極值轉(zhuǎn)化(molL-1) 0.4 0 1.8 逆向進行極值轉(zhuǎn)化(molL-1) 1.3 0.9 0 達到平衡狀態(tài)時:0.4 molL-1<c(A)<1.3 molL-1,0<c(B)<0.9 molL-1,0<c(C)<1.8 molL-1。如果c(A)=1.0 molL-1,A增加0.5 molL-1,則c(B)=0.6 molL-1,A項錯誤;如果c(B)=0.5 molL-1,則C減少0.8 molL-1,則c(C)=0.8 molL-1,B項錯誤;根據(jù)以上分析可知C項錯誤;如果c(A)=0.9 molL-1,則A增加0.4 molL-1,則c(B)=0.5 molL-1,D項正確。 方法探究 利用極端假設法確定各物質(zhì)的濃度范圍 上述題目中可利用極端假設法判斷,假設反應正向或逆向進行到底,求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值,從而確定它們的濃度范圍。 假設反應正向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL-1) 0 0.2 0.4 假設反應逆向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL-1) 0.2 0.4 0 平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。 二、化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法 1.可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時的特征之一是v正=v逆≠0。 在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是②③④。 ①單位時間內(nèi)生成n mol A,同時生成3n mol B ②C的生成速率與C的分解速率相等 ③3v正(A)=v逆(B) ④單位時間內(nèi)生成n mol A,同時生成2n mol C 2.可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時的另一特征是反應混合物中各組分的百分含量保持不變。 一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中進行如下反應:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)。當下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是②④。 ①混合氣體的總物質(zhì)的量 ②B的物質(zhì)的量濃度 ③容器內(nèi)氣體的壓強 ④混合氣體的密度 化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) (1)正反應速率與逆反應速率相等,v正=v逆。 ①對同一物質(zhì),該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率; ②對不同物質(zhì),速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率。 (2)可逆反應發(fā)生過程中的可變量保持不變 在可逆反應中有很多可變量,如:濃度、物質(zhì)的量、百分含量等,當可變量保持不變時,則反應達平衡。 例3 下列說法中,可以證明反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已達到平衡狀態(tài)的是( ) A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成 B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂 C.3個H—H鍵形成的同時,有6個N—H鍵斷裂 D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵形成 答案 A 解析 B項,指的是正反應速率;C項,指的是逆反應速率;D項,指的是正反應速率。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 由化學反應速率判斷化學平衡狀態(tài) 例4 (雙選)(2017徐州高二期中)一定溫度下在容積恒定的密閉容器中,進行如下可逆反應:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),觀察下列物理量,能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的是( ) A.C物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變 B.物質(zhì)C和物質(zhì)D的物質(zhì)的量濃度相等 C.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化 D.反應速率v(A)=v(D) 答案 AC 解析 C物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變,表明該反應已達到平衡狀態(tài),A項正確;物質(zhì)C和物質(zhì)D的物質(zhì)的量濃度相等,不能表明該反應已達到平衡狀態(tài),B項錯誤;B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,說明正反應速率與逆反應速率相等,表明達到平衡狀態(tài),C項正確;反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,則任意時刻v(A)=v(D),D項錯誤。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 由“變量”到“恒量”判斷化學平衡狀態(tài) 例5 一定條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于恒壓容器中發(fā)生反應:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJmol,下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是( ) A.氣體的密度保持不變 B.混合氣體顏色保持不變 C.SO3和NO2的體積比保持不變 D.每消耗1 mol SO3的同時消耗1 mol NO2 答案 A 解析 由于該反應中各物質(zhì)均為氣體且前后氣體體積相等,故恒壓容器的體積始終保持不變,根據(jù)質(zhì)量守恒,氣體的密度始終保持不變,故不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài);建立平衡過程中,混合氣體顏色、SO3與NO2的體積比一直變化,當它們不變時即達到了平衡狀態(tài);消耗SO3和消耗NO2的物質(zhì)的量相同時,說明正、逆反應速率相等,達到了平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 1.下列關于化學平衡狀態(tài)的理解正確的是( ) A.所有反應都存在平衡狀態(tài) B.反應物與生成物的濃度相等 C.正反應與逆反應停止進行 D.正反應和逆反應的速率相等 答案 D 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的概念與特征 2.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應:14CO2+C2CO,達到化學平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有( ) A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO 答案 C 解析 14CO2與C反應生成14CO(正反應)的同時,逆反應14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進行,故平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、14C。 考點 可逆反應 題點 可逆反應的特征及其應用 3.(2018泰興高級中學高二月考)可逆反應2A(g)2B(g)+C(g)在恒定容積密閉容器中反應,下列選項中不能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是( ) A.混合氣體中A與B的物質(zhì)的量之比保持恒定 B.容器內(nèi)氣體總壓強不再改變的狀態(tài) C.用A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1 D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) 答案 C 解析 因A和B分別是反應物和生成物,混合氣體中A與B的物質(zhì)的量之比保持恒定,說明A和B的濃度不再改變,反應達到了平衡狀態(tài),A項正確;因2A(g)2B(g)+C(g)是反應前后氣體體積不相等的可逆反應,容器內(nèi)氣體總壓強不再改變,說明反應達到了平衡狀態(tài),B項正確;因未說明用A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率是正反應速率還是逆反應速率,無法證明正反應速率等于逆反應速率,則不能說明反應達到了平衡狀態(tài),C項錯誤;因反應前后氣體的質(zhì)量不變,但氣體的總物質(zhì)的量改變,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量改變,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時,說明反應達到了平衡狀態(tài),D項正確。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 由化學反應速率判斷化學平衡 4.工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過多步反應制得氫氣,其中一步反應的原理為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列選項的條件中可判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是( ) A.單位時間內(nèi)消耗2 mol的CO同時生成2 mol的CO2 B.兩個H—O鍵斷裂的同時有一個H—H鍵斷裂 C.反應容器內(nèi)的壓強不再發(fā)生變化 D.混合氣體的相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化 答案 B 解析 A項描述的反應速率都是v正,無法判斷是否達到平衡;B項說明H2O的分解速率(v正)與H2的消耗速率(v逆)相等,即v正(H2O)=v逆(H2),能判斷反應達到平衡;C項,由于該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變,故壓強始終不變,不能說明可逆反應達到平衡;D項,混合氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量不變,反應前后混合氣體的相對分子質(zhì)量不變,故不能說明反應達到平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 5.(1)在一定條件下,可逆反應達到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是________________,下列關系中能說明反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________。 A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) (2)在一定溫度下的恒容密閉容器中,可逆反應達到平衡狀態(tài)時,一些宏觀物理量恒定不變:a.各物質(zhì)的濃度不變,b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)不變,c.容器內(nèi)氣體壓強不變,d.容器內(nèi)氣體密度不變,e.容器內(nèi)氣體顏色不變。 ①能說明反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到平衡狀態(tài)的有________; ②能說明反應H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的有________; ③能說明反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的有________。 (3)已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。 答案 (1)正反應速率與逆反應速率相等 C (2)①abc?、赼be?、踑bce (3)B 解析 (2)由于在恒容條件下發(fā)生反應,反應①②③在反應前后氣體的質(zhì)量不變,因此不能用氣體的密度變化來判斷反應是否處于化學平衡狀態(tài)。反應②是一個氣體體積不變的反應,反應前后氣體的壓強保持不變,也不能用壓強的變化來判斷反應是否處于平衡狀態(tài)。①中無有色氣體,因此不能用氣體的顏色變化來判斷反應是否處于平衡狀態(tài)。(3)B項,對于一個特定反應,ΔH固定不變,不能作為判斷反應是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù);C項,在t1時刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),反應達到平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 [對點訓練] 題組一 可逆反應 1.下列反應中,屬于可逆反應的是( ) ①N2+3H22NH3,2NH33H2+N2 ②2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3 ③CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O, CH2===CH2+H—OHCH3CH2OH ④2Na+Cl22NaCl,2NaCl2Na+Cl2↑ A.只有① B.①②③ C.①②③④ D.①③④ 答案 A 解析 可逆反應是指在同一條件下既向正反應方向進行,又向逆反應方向進行的反應,符合此條件的只有①。 考點 可逆反應 題點 可逆反應的概念與判斷 2.可逆反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),充入由18O組成的氧氣一段時間后,18O存在下列物質(zhì)中的( ) A.多余的氧氣中 B.生成的三氧化硫中 C.氧氣和二氧化硫中 D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫中 答案 D 解析 18O2的加入定會與SO2結(jié)合生成含18O的SO3,同時含有18O的SO3又會分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3這三種物質(zhì)中。 考點 可逆反應 題點 可逆反應的特征及其應用 3.可逆反應N2+3H22NH3,在容積為10 L的密閉容器中進行,開始時加入2 mol N2和3 mol H2,達平衡時,NH3的濃度不可能達到( ) A.0.1 molL-1 B.0.2 molL-1 C.0.05 molL-1 D.0.15 molL-1 答案 B 解析 2 mol N2和3 mol H2反應,假設反應能夠進行到底,則3 mol H2完全反應,生成2 mol NH3,此時NH3濃度為0.2 molL-1,但由于反應是可逆反應,不能完全反應,所以NH3濃度達不到0.2 molL-1。 考點 可逆反應 題點 可逆反應的特征及其應用 題組二 化學平衡狀態(tài)的建立與特征 4.在一定條件下,某容器中發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),以下敘述錯誤的是( ) 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 答案 B 解析 化學平衡建立過程中,反應物濃度逐漸減小,故正反應速率逐漸減小,生成物濃度逐漸增大,故逆反應速率逐漸增大,當二者相等時達到平衡狀態(tài),但都不為零。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的概念與特征 5.N2+3H22NH3在密閉容器中反應一段時間后,達到平衡狀態(tài)。則下列說法中正確的是( ) A.N2、H2不再化合 B.N2、H2、NH3濃度不再變化 C.N2、H2、NH3的質(zhì)量相等 D.改變條件,N2、H2、NH3的濃度也不再變化 答案 B 解析 化學平衡是動態(tài)平衡,若條件變化時平衡發(fā)生移動,N2、H2、NH3的濃度會隨之改變。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的概念與特征 6.密閉的燒瓶里盛放氣體A,在25 ℃時建立平衡:2A(g)B(g) ΔH<0,把燒瓶置于100 ℃的沸水中,在建立新平衡的過程中,燒瓶內(nèi)混合氣體的物理量始終不變的是( ) A.平均相對分子質(zhì)量 B.密度 C.容器內(nèi)的壓強 D.物質(zhì)的量 答案 B 解析 若反應未達到平衡,則氣體的物質(zhì)的量就會發(fā)生變化,容器內(nèi)的壓強也會發(fā)生變化;由于總質(zhì)量不變,則氣體的平均摩爾質(zhì)量會發(fā)生變化,所以平均相對分子質(zhì)量也會發(fā)生變化,A、C、D錯誤;由于反應混合物都是氣體,在任何時刻氣體的質(zhì)量不變,由于燒瓶的容積不變,則根據(jù)氣體的密度計算公式ρ=可知氣體的密度不變,故B正確。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的概念與特征 題組三 化學平衡狀態(tài)的判斷 7.一定條件下,可逆反應2A(g)B(g)+3C(g),在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是( ) 選項 正反應速率 逆反應速率 A v(A)=2 molL-1min-1 v(B)=2 molL-1min-1 B v(A)=2 molL-1min-1 v(C)=2 molL-1min-1 C v(A)=1 molL-1min-1 v(B)=2 molL-1min-1 D v(A)=1 molL-1min-1 v(C)=1.5 molL-1min-1 答案 D 解析 根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)v正=v逆知,v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3,即D中的反應達到平衡。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 由化學反應速率判斷化學平衡狀態(tài) 8.(2017泰州中學5月月度檢測)可逆反應2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是( ) ①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2 ②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③④ 答案 A 解析 用不同物質(zhì)的反應速率判斷達到平衡,要求反應方向一正一逆,且反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,生成O2,反應向正反應方向進行,生成NO2,反應向逆反應方向進行,且它們的速率之比等于1∶2,能說明反應達到平衡,①正確;根據(jù)①的分析,②錯誤;沒有指明反應的方向,③錯誤;NO2為紅棕色氣體,其余為無色氣體,因此氣體顏色不變,說明反應達到平衡,④正確;A項正確。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 由“變量”到“恒量”判斷化學平衡狀態(tài) 9.(2017揚大附中期中)在一定條件下,使一定量的A和B氣體混合發(fā)生2A(g)+3B(g)4C(g)反應。下列描述中,說明反應已達到平衡狀態(tài)的是( ) A.各物質(zhì)的濃度之比c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶3∶4 B.混合氣體中各物質(zhì)的濃度相等 C.單位時間內(nèi),若消耗了a mol A物質(zhì),同時也消耗了2a mol C物質(zhì) D.混合氣體的體積是反應開始前的 答案 C 解析 開始時不知道A、B物質(zhì)的量,且平衡狀態(tài)與各物質(zhì)濃度之比無關,因此無法判斷,A項錯誤;根據(jù)化學平衡狀態(tài)定義,是各組分濃度保持不變,不是濃度相等,B項錯誤;用不同物質(zhì)的反應速率表示達到平衡,要求反應方向是一正一逆,且反應速率之比為化學計量數(shù)之比,C項正確;此反應是可逆反應,不能進行到底,D項錯誤。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 10.298 K時,將20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(AsO)與反應時間(t)的關系如圖所示。 下列不能判斷反應達到平衡的是( ) A.溶液的pH不再變化 B.v(I-)=2v(AsO) C.c(AsO)/c(AsO)不再變化 D.c(I-)=2y molL-1 答案 B 解析 溶液pH不變時,則c(OH-)也保持不變,反應達到平衡狀態(tài);同一個化學反應,速率之比等于化學計量數(shù)之比,無論是否達到平衡,都存在v(I-)=2v(AsO);c(AsO)/c(AsO)不再變化,可說明各物質(zhì)的濃度不再變化,反應達到平衡狀態(tài);由圖可知,當c(AsO)=y(tǒng) molL-1時,濃度不再發(fā)生變化,則達到平衡狀態(tài),由方程式可知此時c(I-)=2y molL-1,達到平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 11.在一個絕熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g)(m、n、p、q為任意整數(shù))達到平衡時的標志是( ) ①體系的壓強不再改變?、隗w系的溫度不再改變?、鄹鹘M分的濃度不再改變?、芨鹘M分的質(zhì)量分數(shù)不再改變?、莘磻俾蕍A∶vB∶vC∶vQ=m∶n∶p∶q?、迒挝粫r間內(nèi)m mol A斷鍵的同時有p mol C也斷鍵 A.③④⑤⑥ B.①③④⑤ C.②③④⑥ D.①③④⑥ 答案 C 解析 由于m、n、p、q的關系未知,所以壓強不變不能作為平衡的標志;在整個平衡建立過程中,速率之比均等于化學計量數(shù)之比。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合判斷 12.在一定條件下,將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末該反應達到平衡,生成0.8 mol D,并測得C的濃度為0.2 molL-1。下列判斷錯誤的是( ) A.x=1 B.2 min內(nèi)A的反應速率為0.3 molL-1min-1 C.B的轉(zhuǎn)化率為50% D.若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,則表明該反應達到平衡狀態(tài) 答案 C 解析 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g) 起始(mol) 3 1 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 3a a xa 2a 平衡(mol) 3-3a 1-a xa 2a 由題意得:2a=0.8 mol,a=0.4 mol。 =0.2 molL-1,x=1,A正確;B項,v(A)===0.3 molL-1min-1,B正確;C項,α(B)=100%=40%,C錯誤;D項,由于該反應是反應前后氣體體積不等的反應,氣體的總物質(zhì)的量只有在平衡時才保持不變,所以平均相對分子質(zhì)量不變能說明該反應達到平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合考查 [綜合強化] 13.一定溫度下,在2 L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應中M、N的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。 請回答下列問題: (1)該反應的化學方程式為_____________________________________________________。 (2)在t2時刻存在的等量關系是________,此時反應是否達到化學平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”)。 (3)在t3時刻v正________(填“>”“<”或“=”)v逆,理由是______________________ ____________________________________________________________。 答案 (1)2NM (2)n(M)=n(N) 否 (3)= M和N的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,所以反應已達到平衡狀態(tài),故v正=v逆 解析 (1)當N減少4 mol時,M增加2 mol,所以化學方程式為2NM。(2)t2時刻,n(M)=n(N)=4 mol,t2時刻后,N物質(zhì)的量繼續(xù)減小,M物質(zhì)的量繼續(xù)增加,故仍未達到平衡。(3)t3時刻,M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化,所以反應已達到平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合考查 14.一定溫度下,在10 L密閉容器中加入5 mol SO2和 3 mol O2,發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10 min時,反應達到平衡狀態(tài),此時有3 mol SO2發(fā)生了反應。 (1)反應生成了________ mol SO3,v(SO2)=________。 (2)平衡時SO3的濃度是________,SO2的轉(zhuǎn)化率是________。 (3)平衡時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為________ mol。 (4)物質(zhì)的濃度不再改變標志著該反應已達平衡,下列還可以說明該反應已達平衡的是________(填序號)。 ①體系內(nèi)壓強不再改變 ②容器內(nèi)氣體的密度不再改變 ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 ④v正(SO3)=2v逆(O2) ⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2 答案 (1)3 0.03 molL-1min-1 (2)0.3 molL-1 60% (3)6.5 (4)①③④ 解析 v(SO2)===0.03 molL-1min-1 2SO2 ?。 2 2SO3 開始: 5 mol 3 mol 0 變化: 3 mol 1.5 mol 3 mol 平衡: 2 mol 1.5 mol 3 mol 則平衡時SO3的濃度為=0.3 molL-1,SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=60%,平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量為2 mol+1.5 mol+3 mol=6.5 mol。 (4)根據(jù)反應方程式知:①中體系壓強不變,說明反應已達平衡狀態(tài);②中容器的體積不變,混合氣體的質(zhì)量不變,則反應過程中密度始終不變,密度不變不能說明反應已達平衡狀態(tài);③中混合氣體的總質(zhì)量不變,但反應過程中混合氣體的總物質(zhì)的量改變,若平均相對分子質(zhì)量不變,說明反應已達平衡狀態(tài);④表示v正=v逆,說明反應已達平衡狀態(tài);⑤中三者的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比,不能說明反應已達平衡狀態(tài)。 考點 化學平衡狀態(tài)及其判斷 題點 化學平衡狀態(tài)的綜合考查 15.工業(yè)上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室”效應,可用CO2生產(chǎn)燃料甲醇: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJmol-1 (1)在相同溫度和容積不變時,能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是________。 A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 B.容器內(nèi)壓強保持不變 C.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1 D.容器內(nèi)的密度保持不變 (2)一定溫度下,將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(實線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在1 min時H2的物質(zhì)的量是6 mol。 a點正反應速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應速率,在1~3 min內(nèi)的平均反應速率v(H2)= ________。 答案 (1)BC (2)大于 0.75 molL-1min-1 解析 (1)n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1,之后濃度可能還在變化,故A不一定達到平衡狀態(tài);該反應為反應前后壓強可變的反應,壓強不變時一定達到平衡狀態(tài);H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1可知v正(H2)=3v逆(CH3OH),一定達到平衡狀態(tài);根據(jù)ρ=,從開始反應到反應達到平衡,密度不變,不能作為平衡標志,故D錯誤。 (2)a點氫氣的量在減少,故正反應速率大于逆反應速率;v(H2)===0.75 molL-1min-1。- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關 鍵 詞:
- 2018-2019版高中化學 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課時學案 蘇教版選修4 2018 2019 高中化學 專題 化學反應 速率 化學平衡 第二 單元 方向
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-6292936.html