(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第1課時 化學(xué)平衡狀態(tài)學(xué)案 新人教版選修4

通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第1課時 化學(xué)平衡狀態(tài)學(xué)案 新人教版選修4[學(xué)習(xí)目標定位] 1.通過溶解和結(jié)晶過程的分析,了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性2.通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程,知道化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,理解并會判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標志一、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與特征1.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(yīng)根據(jù)要求填表:N2+3H22NH3反應(yīng)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00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2.用速率—時間(v-t)圖像表示出以上過程:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡2)化學(xué)平衡的特征化學(xué)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(yīng)②等:化學(xué)平衡的條件是v正和v逆相等③動:化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,此時反應(yīng)并未停止④定:當可逆反應(yīng)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(yīng)才存在平衡狀態(tài)( )(2)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進行到最大限度的結(jié)果( )(3)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)的速率都為0( )(4)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)物和生成物的濃度相等( )(5)化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)與方法1.可逆反應(yīng)達到化學(xué)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(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是②③④①單位時間內(nèi)生成n mol A,同時生成3n mol B②C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 C2.可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時的另一特征是反應(yīng)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(yīng):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(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是②④①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(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)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(xué)計量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率2)反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變例2 下列說法中,可以證明反應(yīng)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(yīng)速率;C項,指的是逆反應(yīng)速率;D項,指的是正反應(yīng)速率考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡狀態(tài)例3 一定溫度下,在某固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(s)+3B(g)3C(g),該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是( )A.密閉容器內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量不再改變B.密閉容器內(nèi)氣體的壓強不再改變C.密閉容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變D.密閉容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不再改變答案 D解析 A項,根據(jù)質(zhì)量守恒定律知,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等,故A項不能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志;B、C項,該反應(yīng)是氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),反應(yīng)過程中混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變,密閉容器內(nèi)氣體的壓強也不變,故B、C項不能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志;D項,由于有固體物質(zhì)參加反應(yīng),所以達到平衡前混合氣體的質(zhì)量是不斷變化的,若混合氣體的質(zhì)量不再變化,則說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)。
考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 由“變量”到“恒量”判斷化學(xué)平衡狀態(tài)例4 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(yīng):NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol,下列不能說明反應(yīng)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(yīng)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(yīng)是否達到平衡狀態(tài);建立平衡過程中,混合氣體顏色、SO3與NO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(yīng)速率相等,達到了平衡狀態(tài)考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷1.下列關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)的理解正確的是( )A.所有反應(yīng)都存在平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物與生成物的濃度相等C.正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進行D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征答案 D2.14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng):14CO2+C2CO,達到化學(xué)平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有( )A.14CO2 B.14CO2、14COC.14CO2、14CO、14C D.14CO考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用答案 C解析 14CO2與C反應(yīng)生成14CO(正反應(yīng))的同時,逆反應(yīng)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。
3.下列關(guān)系中能說明反應(yīng)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)考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡答案 C4.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),下列選項的條件中可判斷該反應(yīng)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CO2B.兩個H—O鍵斷裂的同時有一個H—H鍵斷裂C.反應(yīng)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)生變化考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷答案 B解析 A項描述的反應(yīng)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(yīng)達到平衡;C項,由于該反應(yīng)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(yīng)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(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)達到平衡狀態(tài)。
5.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)達到平衡狀態(tài)的是( )考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷答案 B解析 B項,對于一個特定反應(yīng),ΔH固定不變,不能作為判斷反應(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)6.在固定容積的密閉容器中進行如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程某一時刻SO2、O2、SO3濃度分別為0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,達到平衡時濃度可能正確的是( )A.SO2、O2分別為0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1B.SO2為0.25 mol·L-1C.SO2、SO3均為0.15 mol·L-1D.SO2為0.24 mol·L-1,SO3為0.14 mol·L-1考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用答案 B解析 本題可用極限法可逆反應(yīng)不可能進行到底,假設(shè)反應(yīng)由正反應(yīng)或逆反應(yīng)開始建立A項,0.2 mol·L-1 SO3全部轉(zhuǎn)化時,SO2和O2濃度才是0.4 mol·L-1,0.2 mol·L-1;B項,SO2的濃度應(yīng)在0~0.4 mol·L-1之間;根據(jù)S元素守恒,SO2和SO3濃度之和應(yīng)為0.4 mol·L-1,二者濃度不可能均為0.15 mol·L-1,C、D兩項都不正確。
[對點訓(xùn)練]題組一 可逆反應(yīng)1.下列反應(yīng)中,屬于可逆反應(yīng)的是( )①N2+3H22NH3,2NH33H2+N2②2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3③CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O,CH2===CH2+H—OHCH3CH2OH④2Na+Cl22NaCl,2NaCl2Na+Cl2↑A.只有① B.①②③C.①②③④ D.①③④考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的概念與判斷答案 A解析 可逆反應(yīng)是指在同一條件下既向正反應(yīng)方向進行,又向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng),符合此條件的只有①2.(2017·鄭州高二月考)可逆反應(yīng)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、氧氣和三氧化硫中考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用答案 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。
3.(2017·武漢高二測試)可逆反應(yīng)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 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1C.0.05 mol·L-1 D.0.15 mol·L-1考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用答案 B解析 2 mol N2和3 mol H2反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)能夠進行到底,則3 mol H2完全反應(yīng),生成2 mol NH3,此時NH3濃度為0.2 mol·L-1,但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全反應(yīng),所以NH3濃度達不到0.2 mol·L-1題組二 化學(xué)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(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),以下敘述錯誤的是( )A.開始反應(yīng)時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進行,逆反應(yīng)速率逐漸增大,最后保持恒定D.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率逐漸減小,最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征答案 B解析 化學(xué)平衡建立過程中,反應(yīng)物濃度逐漸減小,故正反應(yīng)速率逐漸減小,生成物濃度逐漸增大,故逆反應(yīng)速率逐漸增大,當二者相等時達到平衡狀態(tài),但都不為零。
5.N2+3H22NH3在密閉容器中反應(yīng)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的濃度也不再變化考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征答案 B解析 化學(xué)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)的量考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征答案 B解析 若反應(yīng)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(yīng)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正確題組三 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷7.(2017·廈門高二月考)一定條件下,可逆反應(yīng)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(yīng)速率逆反應(yīng)速率Av(A)=2 mol·L-1·min-1v(B)=2 mol·L-1·min-1Bv(A)=2 mol·L-1·min-1v(C)=2 mol·L-1·min-1Cv(A)=1 mol·L-1·min-1v(B)=2 mol·L-1·min-1Dv(A)=1 mol·L-1·min-1v(C)=1.5 mol·L-1·min-1考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 由化學(xué)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平衡狀態(tài)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(yīng)達到平衡。
8.可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是( )A.混合氣體密度恒定不變B.混合氣體的質(zhì)量不再改變C.H2、I2、HI的濃度相等D.I2在混合氣體中體積分數(shù)不變考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 由“變量”到“恒量”判斷化學(xué)平衡狀態(tài)答案 D9.一定溫度下,在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )A.混合氣體的密度不再變化B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變C.X的分解速率與Y的消耗速率相等D.單位時間內(nèi)生成1 mol Y的同時生成2 mol X考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷答案 C解析 X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時,才能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C項說明反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)10.298 K時,將20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(AsO)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。
下列不能判斷反應(yīng)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 mol·L-1答案 B考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷解析 溶液pH不變時,則c(OH-)也保持不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài);同一個化學(xué)反應(yīng),速率之比等于化學(xué)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(yīng)達到平衡狀態(tài);由圖可知,當c(AsO)=y(tǒng) mol·L-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 mol·L-1,達到平衡狀態(tài)11.在一個絕熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)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 ②體系的溫度不再改變?、鄹鹘M分的濃度不再改變 ④各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變?、莘磻?yīng)速率vA∶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.①③④⑤C.②③④⑥ D.①③④⑥考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合判斷答案 C解析 由于m、n、p、q的關(guān)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(xué)計量數(shù)之比。
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(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)2 min末該反應(yīng)達到平衡,生成0.8 mol D,并測得C的濃度為0.2 mol·L-1下列判斷錯誤的是( )A.x=1B.2 min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·min-1C.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(yīng)達到平衡狀態(tài)考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查答案 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 mol·L-1,x=1,A正確;B項,v(A)===0.3 mol·L-1·min-1,B正確;C項,α(B)=×100%=40%,C錯誤;D項,由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),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(yīng)達到平衡狀態(tài)。
[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(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示請回答下列問題:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________2)在t2時刻存在的等量關(guān)系是________,此時反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”)3)在t3時刻v正________(填“>”“<”或“=”)v逆,理由是_________________考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查答案 (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(yīng)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(xué)方程式為2NM2)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(yīng)已達到平衡狀態(tài)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(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10 min時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時有3 mol SO2發(fā)生了反應(yīng)。
1)反應(yīng)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________ mol4)物質(zhì)的濃度不再改變標志著該反應(yīng)已達平衡,下列還可以說明該反應(yīng)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考點 化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷題點 化學(xué)平衡狀態(tài)的綜合考查答案 (1)3 0.03 mol·L-1·min-1(2)0.3 mol·L-1 60%(3)6.5 (4)①③④解析 v(SO2)===0.03 mol·L-1·min-12SO2 + O2 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 mol·L-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(yīng)方程式知:①中體系壓強不變,說明反應(yīng)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(yīng)過程中密度始終不變,密度不變不能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài);③中混合氣體的總質(zhì)量不變,但反應(yīng)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(yīng)已達平衡狀態(tài);④表示v正=v逆,說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài);⑤中三者的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,不能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)15.某研究性小組決定用實驗探究的方法證明化學(xué)反應(yīng)具有一定的限度,在一定條件下會達到“平衡狀態(tài)”取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于試管中,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2 mL,發(fā)生如下反應(yīng):2Fe3++2I-2Fe2++I2為證明該反應(yīng)具有可逆性且具有限度,他們設(shè)計了如下實驗:①取少量反應(yīng)液,滴加AgNO3溶液,發(fā)現(xiàn)有少量黃色沉淀(AgI),證明反應(yīng)物沒有反應(yīng)完全;②再取少量反應(yīng)液,加入少量CCl4振蕩,發(fā)現(xiàn)CCl4層顯淺紫色,證明萃取到了I2,即有I2生成綜合①②的結(jié)論,他們得出該反應(yīng)具有一定的可逆性,在一定條件下會達到反應(yīng)限度1)老師指出他們上述實驗中①不合理,你認為他的理由是___________________________________________________________________________________________________;改進的方法是_______________________________________________________________。
2)有人認為步驟②適合檢驗生成I2較多的情況,還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗是否生成了I2,這種方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________考點 可逆反應(yīng)題點 可逆反應(yīng)的特征及其應(yīng)用答案 (1)該反應(yīng)中KI過量,故不能直接檢驗是否存在I-來證明反應(yīng)具有一定的可逆性 取少量反應(yīng)后的溶液滴加KSCN溶液,若出現(xiàn)紅色,則證明Fe3+未完全反應(yīng)(2)取少量反應(yīng)液,滴加淀粉溶液,若溶液變藍,則說明生成了I2。