2018-2019學年高中化學 第02章 化學反應速率與化學平衡 專題2.3.1 化學平衡狀態(tài)試題 新人教版選修4.doc

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專題2.3.1 化學平衡狀態(tài) 一、可逆反應與不可逆反應 1．可逆反應 （1）概念：在__________下，既能向__________方向進行又能向__________方向進行的反應。 （2）表示方法：約定采用“__________”表示，把從左向右的反應稱為__________，從右向左的反應稱為__________。 SO2與H2O反應可表示為________________。 （3）特征：可逆反應發(fā)生的條件__________，反應__________進行到底，反應物__________實現(xiàn)完全轉化，反應體系中，與化學反應有關的各種物質__________。 2．不可逆反應 有些反應的逆反應進行程度太小因而可忽略，把______的反應叫不可逆反應，用“__________”號表示。 Ba2++BaSO4↓。 二、化學平衡狀態(tài) 1．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_______時，反應體系中所有參加反應的物質的_______或_______保持恒定的狀態(tài)。也就是在給定條件下，反應達到了“_________”，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱為化學平衡。 2．對化學平衡的兩點認識 （1）基本要求：化學平衡體系中，反應物和所有生成物均處于_________中，反應條件(如溫度、壓強等)__________。 （2）基本特征：達到化學平衡狀態(tài)時，體系中所有反應物和生成物的質量(或濃度)____________，但是這個體系中的反應并沒有_________，只是正、逆反應的速率________。 一、1．（1）相同條件 正反應 逆反應 （2） 正反應 逆反應 SO2 +H2O H2SO3 （3） 相同 不能 不能 共存 2．幾乎完全進行 二、1．相等 質量 濃度 限度 2．（1）同一反應體系 保持不變 （2）保持不變 停止 相等 一、可逆反應 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化學反應，稱為可逆反應。在可逆反應中使用“”。 可逆反應必須是同一條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，對于在不同反應條件下進行的反應物、生成物正好相反的反應則不能認為是可逆反應。 可逆反應的特點 1．正反應和逆反應發(fā)生的條件相同。 2．在可逆反應體系中，反應不能進行徹底，與化學反應有關的各種物質同時存在，即反應物不能全部轉化為生成物，生成物也不能全部轉化為反應物。 3．能量轉化可逆。若正反應是吸（或放）熱反應 ，則逆反應是放（或吸）熱反應。 4．對于可逆反應，可以通過改變反應條件，使之向著人們需要的反應方向最大限度地進行。 可逆反應達到化學平衡的條件是 A．逆反應停止進行 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 二、化學平衡狀態(tài)的判斷 1．化學平衡狀態(tài)的特征 （1）從化學平衡的本質判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)時，必須同時標明正反應速率和逆反應速率，且保證v正=v逆。 （2）從化學平衡的特征判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)時，要特別注意外界條件的限制及反應本身的特點，如“恒溫恒容”、“體積可變”、“體積不變”、“全是氣體參加”等。 2．綜合分析 舉例 mA(g)+nB(g)pC(g) +qD(g) 狀態(tài) 混合物體系中各成分的含量 各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定 平衡 各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定 平衡 各氣體的體積或體積分數(shù)一定 平衡 總壓強、總體積、總物質的量一定 不一定平衡 正、逆反應速率的關系 在單位時間內消耗了m mol A，同時生成m mol A，即v正=v逆 平衡 在單位時間內消耗了n mol B，同時生成p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在單位時間內生成了n mol B，同時消耗了q mol D 不一定平衡 壓強 m+n≠p+q時，總壓強一定（其他條件一定） 平衡 m+n=p+q時，總壓強一定（其他條件一定） 不一定平衡 混合氣體的平均相對分子質量（） 一定，當m+n≠p+q時 平衡 一定，當m+n=p+q時 不一定平衡 溫度 任何化學反應都伴隨著能量的變化，在其他條件不變的情況下，體系溫度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 顏色 含有有色物質的體系顏色不再變化 平衡 以下幾種情況不能作為可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時的標志： ①反應組分的物質的量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數(shù)之比（同為正反應速率或逆反應速率）。 ②恒溫恒容下體積不變的反應，體系的壓強或總物質的量不隨時間而變化，如2HI(g) I2(g)+H2(g)。 ③全是氣體參加的體積不變的反應，氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化，如2HI(g)I2(g)+H2(g)。 ④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變（因為密度始終保持不變）。 （1）在一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)的本質特征是 ________________________________________________________________________， 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________(填字母序號)。 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．各物質的濃度不變，b．平衡混合物中各組分的物質的量分數(shù)或質量分數(shù)不變，c．容器內氣體壓強不變，d．容器內氣體密度不變，e.容器內氣體顏色不變。 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 ②abe ③abce （3）B 1．下列理解不正確的是 A．化學平衡是一個動態(tài)平衡 B．化學平衡研究的對象主要是可逆反應 C．化學反應速率是研究化學反應進行的快慢問題，化學平衡是研究化學反應進行的限度問題 D．化學反應達到平衡時，正反應和逆反應速率相等，是對反應中不同物質而言 2．在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再隨時間變化時，表明反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g)一定達到平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的密度 C．混合氣體的物質的量 D．混合氣體中C和D的物質的量之比 3．在一定條件下的恒溫恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，反應：A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)不能表明已達平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的密度 C．B的物質的量濃度 D．氣體總物質的量 4．14CO2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 5．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．反應容器內的壓強不再發(fā)生變化 D．混合氣體的相對分子質量不發(fā)生變化 6．在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當下列物理量不再變化時，能夠表明該反應已達平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的平均相對分子質量 C．A的物質的量濃度 D．氣體的總物質的量 7．[2017新課標Ⅲ節(jié)選]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：(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)(aq)+2I?(aq)+ H2O(l)。溶液中c()與反應時間（t）的關系如圖所示。 ①下列可判斷反應達到平衡的是__________（填標號）。 a．溶液的pH不再變化 b．v(I?)=2v() c．c()/c()不再變化 d．c(I?)=y molL?1 ②tm時，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。 1．【答案】D 【解析】化學反應達到平衡時，對同種物質而言，其生成速率和消耗速率相等，D錯。 2．【答案】B 3．【答案】B 【解析】A．反應前后氣體的體積不等，故混合氣體的壓強不再發(fā)生變化說明已達平衡狀態(tài)，故A不選；B．密度=，總質量不變，體積不變，故混合氣體的密度不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B選；C．B的物質的量濃度不再發(fā)生變化說明已達平衡狀態(tài)，故C不選；D．反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不等，故氣體總物質的量不再發(fā)生變化說明已達平衡狀態(tài)，故D不選； 4．【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。] 5．【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(H2O)，能判斷反應達到平衡；C項，由于該反應前后氣體的物質的量不變，故壓強始終不變，不能說明可逆反應達到平衡；D項，混合氣體的質量不變，物質的量不變，反應前后混合氣體的相對分子質量不變，故不能說明反應達到平衡狀態(tài)。 6．【答案】B 【解析】因反應前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應是否平衡，混合氣體的壓強和氣體的總物質的量都不改變；A為固態(tài)，其物質的量濃度為常數(shù)；若反應正向移動，混合氣體的質量增加，則混合氣體的平均相對分子質量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質量不變時說明反應達到平衡狀態(tài)。 7．【答案】①ac ②大于