高中化学第2章第3节第1课时可逆反应与化学平衡状态学案新人教版选修4

化学平衡

第1课时 可逆反应与化学平衡状态

1.能够判断常见反应是否是可逆反应。

2.知道可逆反应建立化学平衡的过程及

化学平衡状态的特征、判断。 知识点一 可逆反应

阅读教材P 25，思考并填空。 1．可逆反应

概念—在同一条件下，既能向正反应方向进行又能向

逆反应方向进行的化学反应

⎪

⎪⎪ 表示

方法—约定采用“

”表示，把从左向右的反应称作

正反应，从右向左的反应称作逆反应。例如：

SO 2与H 2O 反应可表示为SO 2＋H 2O

H 2SO 3

⎪

⎪⎪ 二向—正反应方向、逆反应方向 特征—二同—相同条件，同时进行 二不—任何物质浓度不为0，转化率≠100%

2．不可逆反应

有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把这类反应称作不可逆反应，用“===”号表

示。例如：Ba 2＋＋SO 2－

4===BaSO 4↓。

1．判断正误

(1)CO 2与水的反应是不可逆反应。( )

(2)NH 3和HCl 生成NH 4Cl 与NH 4Cl 分解生成NH 3和HCl 互为可逆反应。( ) (3)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。( ) 答案：(1)× (2)× (3)×

2．下列各组两个反应互为可逆反应的是( ) ①H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 与2HCl=====△

H 2↑＋Cl 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=====催化剂加热2SO 3与2SO 3=====催化剂

加热

2SO 2＋O 2 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．②④

解析：选C 。可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应，③④互为可逆反应。

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。

在密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X 、Y 、Z 起始浓度分别为0.1 mol·L －1、0.3 mol·L －1和0.2 mol·L －1

，则平衡时各物质浓度可能是( )

A ．X 为0.2 mol·L －1

B ．Y 为0.1 mol·L －1

C ．Z 为0.4 mol·L －1

D ．Z 为0.1 mol·L －1时，Y 为0.4 mol·L －1

[解析] 化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不能完全转化的。所以，平衡时各

物质的浓度范围为0＜c (X)＜0.2 mol·L －1，0＜c (Y)＜0.6 mol·L －1

，0＜c (Z)＜0.4 mol·L －1。而当c (Z)＝0.1 mol·L －1时，c (Y)＝0.45 mol·L －1

。 [答案] B

解答本题的思维流程如下：

可逆反应的判断

1．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与H 2＋I 2=====△

2HI 互为可逆反应 C ．CaCO 3=====△

CaO ＋CO 2↑与CaO ＋CO 2===CaCO 3互为可逆反应

D ．存在平衡的不一定是化学反应

解析：选C 。CaCO 3的分解与CaO 和CO 2反应的条件不同，二者不互为可逆反应，C 错误；存

在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D 正确。 2．一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N 2＋3H 22NH 3，已知反应达平衡时N 2、H 2、NH 3的物质的量浓度分别为0.2 mol/L 、0.3 mol/L 、0.2 mol/L ，则N 2的起始浓度范围可能是多少？

解析：若反应从正向开始，则N 2的最大浓度为(假设反应物转化率为100%)0.2 mol/L ＋1

2×

0.2 mol/L ＝0.3 mol/L ，若反应从逆向开始，则N 2的最小浓度为0.2 mol/L －1

3×0.3 mol/L

＝0.1 mol/L ，因可逆反应反应物的转化率小于100%，故N 2起始浓度的范围为0.1 mol/L

答案：0.1 mol/L

阅读教材P 26，思考并填空。 1．化学平衡的建立

在一定条件下某固定容积的密闭容器中投入一可逆反应的反应物： 反应开始时—c (反应物)、v (正)最大，c (生成物)、v (逆)均为0

反应进行中—c (反应物)、v (正)均逐渐减小，c (生成物)、v (逆)均逐渐增大

达到平衡后—v (正)＝v (逆)，c (反应物)、c (生成物)均不再改变，但不一定相等或等于化学计量数之比

以上过程中v －t 图像表示如下：

2．化学平衡状态

在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 3．化学平衡的特征

—研究对象是可逆反应

|

—

正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的

消耗速率和生成速率相等，即v 正＝v 逆

|

—

化学平衡是动态平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在进行，即v 正＝v 逆≠0