2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第02章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 專題2.3.1 化學(xué)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(xué)平衡狀態(tài) 一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) 1．可逆反應(yīng) （1）概念：在__________下，既能向__________方向進(jìn)行又能向__________方向進(jìn)行的反應(yīng)。 （2）表示方法：約定采用“__________”表示，把從左向右的反應(yīng)稱為__________，從右向左的反應(yīng)稱為__________。 SO2與H2O反應(yīng)可表示為________________。 （3）特征：可逆反應(yīng)發(fā)生的條件__________，反應(yīng)__________進(jìn)行到底，反應(yīng)物__________實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化，反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)__________。 2．不可逆反應(yīng) 有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行程度太小因而可忽略，把______的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng)，用“__________”號表示。 Ba2++BaSO4↓。 二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1．概念 在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率_______時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的_______或_______保持恒定的狀態(tài)。也就是在給定條件下，反應(yīng)達(dá)到了“_________”，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱為化學(xué)平衡。 2．對化學(xué)平衡的兩點(diǎn)認(rèn)識 （1）基本要求：化學(xué)平衡體系中，反應(yīng)物和所有生成物均處于_________中，反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)等)__________。 （2）基本特征：達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量(或濃度)____________，但是這個(gè)體系中的反應(yīng)并沒有_________，只是正、逆反應(yīng)的速率________。 一、1．（1）相同條件 正反應(yīng) 逆反應(yīng) （2） 正反應(yīng) 逆反應(yīng) SO2 +H2O H2SO3 （3） 相同 不能 不能 共存 2．幾乎完全進(jìn)行 二、1．相等 質(zhì)量 濃度 限度 2．（1）同一反應(yīng)體系 保持不變 （2）保持不變 停止 相等 一、可逆反應(yīng) 在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。 可逆反應(yīng)必須是同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，對于在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行的反應(yīng)物、生成物正好相反的反應(yīng)則不能認(rèn)為是可逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)的特點(diǎn) 1．正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。 2．在可逆反應(yīng)體系中，反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同時(shí)存在，即反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物。 3．能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應(yīng)是吸（或放）熱反應(yīng) ，則逆反應(yīng)是放（或吸）熱反應(yīng)。 4．對于可逆反應(yīng)，可以通過改變反應(yīng)條件，使之向著人們需要的反應(yīng)方向最大限度地進(jìn)行。 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的條件是 A．逆反應(yīng)停止進(jìn)行 B．反應(yīng)物與生成物的濃度相等 C．正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進(jìn)行 D．正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等 【答案】D 二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 （1）從化學(xué)平衡的本質(zhì)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，必須同時(shí)標(biāo)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，且保證v正=v逆。 （2）從化學(xué)平衡的特征判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，要特別注意外界條件的限制及反應(yīng)本身的特點(diǎn)，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(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 平衡 總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定 不一定平衡 正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A，同時(shí)生成m mol A，即v正=v逆 平衡 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)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(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)消耗了q mol D 不一定平衡 壓強(qiáng) m+n≠p+q時(shí)，總壓強(qiáng)一定（其他條件一定） 平衡 m+n=p+q時(shí)，總壓強(qiáng)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(zhì)量（） 一定，當(dāng)m+n≠p+q時(shí) 平衡 一定，當(dāng)m+n=p+q時(shí) 不一定平衡 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)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(zhì)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(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志： ①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（同為正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率）。 ②恒溫恒容下體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不隨時(shí)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(yīng)，氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化，如2HI(g)I2(g)+H2(g)。 ④全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變（因?yàn)槊芏仁冀K保持不變）。 （1）在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是 ________________________________________________________________________， 下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已經(jīng)達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)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(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ②能說明反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ③能說明反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 【答案】（1）正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等 C （2）①abc ②abe ③abce （3）B 1．下列理解不正確的是 A．化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡 B．化學(xué)平衡研究的對象主要是可逆反應(yīng) C．化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題，化學(xué)平衡是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度問題 D．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，是對反應(yīng)中不同物質(zhì)而言 2．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再隨時(shí)間變化時(shí)，表明反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強(qiáng) B．混合氣體的密度 C．混合氣體的物質(zhì)的量 D．混合氣體中C和D的物質(zhì)的量之比 3．在一定條件下的恒溫恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)不能表明已達(dá)平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強(qiáng) B．混合氣體的密度 C．B的物質(zhì)的量濃度 D．氣體總物質(zhì)的量 4．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2＋C2CO，達(dá)到化學(xué)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(yīng)制得氫氣，其中一步反應(yīng)的原理為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列選項(xiàng)的條件中可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 A．單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol的CO同時(shí)生成2 mol的CO2 B．兩個(gè)H—O鍵斷裂的同時(shí)有一個(gè)H—H鍵斷裂 C．反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)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 6．在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 A．混合氣體的壓強(qiáng) B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 C．A的物質(zhì)的量濃度 D．氣體的總物質(zhì)的量 7．[2017新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]298 K時(shí)，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(yīng)：(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)(aq)+2I?(aq)+ H2O(l)。溶液中c()與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示。 ①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是__________（填標(biāo)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(shí)，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。 1．【答案】D 【解析】化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，對同種物質(zhì)而言，其生成速率和消耗速率相等，D錯(cuò)。 2．【答案】B 3．【答案】B 【解析】A．反應(yīng)前后氣體的體積不等，故混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故A不選；B．密度=，總質(zhì)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(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B選；C．B的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故C不選；D．反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不等，故氣體總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化說明已達(dá)平衡狀態(tài)，故D不選； 4．【答案】C 【解析】14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時(shí)，逆反應(yīng)14CO的分解(生成14CO2和14C)也在進(jìn)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(xiàng)描述的反應(yīng)速率都是v正，無法判斷是否達(dá)到平衡；B項(xiàng)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(yīng)達(dá)到平衡；C項(xiàng)，由于該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故壓強(qiáng)始終不變，不能說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)，混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后混合氣體的相對分子質(zhì)量不變，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 6．【答案】B 【解析】因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應(yīng)是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應(yīng)正向移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 7．【答案】①ac ②大于