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高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度教学课件ppt
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了正反应，逆反应，情境素材，①③④等内容，欢迎下载使用。
必备知识 自主预习储备
一、可逆反应及其特征1．可逆反应的概念在相同条件下，既能向______方向进行，同时又能向______方向进行的反应。2．表示方法可逆反应方程式常用“⥫⥬”连接，把从左向右进行的反应称为______，把从右向左进行的反应称为______。
3．特点(1)“三性”。
(2)实例N2＋3H2 2NH3，2SO2＋O2 2SO3。
判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)H2与O2点燃可以生成水，电解水又可以生成H2与O2，所以两个反应是可逆反应。( )(2)可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应。( )(3)可逆反应的正、逆反应在相同条件下是同时进行的。( )(4)可逆反应中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%。( )
二、化学平衡状态及其特征1．化学平衡的建立(1)化学平衡的建立过程。
实例：以N2＋3H2⥫⥬2NH3为例
(2)化学平衡建立的浓度—时间图像和速率—时间图像。
【特别提醒】 对于一个确定的可逆反应，如果其他条件一定，反应无论从反应物开始或从生成物开始，最后都能建立化学平衡状态。
2．化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率____，反应混合物中各成分的浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的特征。
判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)只有可逆反应才存在平衡状态。( )(2)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。( )(3)化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0。( )(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等。( )
关键能力 情境探究达成
[情境素材]在一定条件下，将1 ml N2和3 ml H2充入到体积为1 L的密闭容器中，发生反应N2＋3H2 2NH3。
[问题探究][问题1] 反应开始时c(N2)、c(H2)、c(NH3)分别为多少？化学反应速率v正和v逆处于何种状态？
[问题2] 随着反应的进行，各组分的浓度c(H2)、c(N2)、c(NH3)如何变化？v正、v逆呢？
提示：c(N2)、c(H2)减小，c(NH3)增加；v正减小，v逆增大。
[问题3] 充分反应后，能生成2 ml NH3吗？为什么？
提示：生成的NH3小于2 ml，因为可逆反应不能进行到底。
[归纳总结]1．可逆反应中各成分物质的浓度(物质的量)范围分别假设反应物、生成物中某(投料)相对较少物质完全反应，浓度为0，其他物质剩余浓度为最小极限，另一方各成分浓度则为最大极限，每一种物质的浓度范围在最大(小)极限之间。
2．可逆反应平衡状态(1)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。(2)对于一个给定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生成物开始)，最后都能建立化学平衡状态。(3)化学反应到达平衡状态时，各组分的物质的量、浓度等均不变。
B [反应为可逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%，所以A、D错误；从题给量的比例关系知无论反应进行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此两者不可能同时均为 0.18 ml·L-1。]
2．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 ml·L-1、0.1 ml·L-1、0.2 ml·L-1。当反应达到平衡时可能存在的数据是( )A．SO2为0.4 ml·L-1，O2为0.2 ml·L-1B．SO3为0.25 ml·L-1C．SO2、SO3均为0.15 ml·L-1D．SO3为0.4 ml·L-1
B [A项数据表明，题中0.2 ml·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项说明在题给浓度的基础上又有0.05 ml·L-1 SO2和0.025 ml·L-1 O2反应生成了0.05 ml·L-1 SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 ml·L-1，这也是不可能的；D项数据说明SO2完全转化成了SO3，即平衡时c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。]
甲 乙 丙如何判断上述三种容器中化学反应是否达平衡状态？
[问题探究][问题1] 对于反应前后气体体积发生变化的反应来说，通过什么现象能够判断甲、乙两容器内化学反应已达到平衡状态？
提示：甲容器中压力表的读数不再发生变化；乙容器的体积不再发生变化。
[问题2] 对于反应前后体积不发生变化的反应来说，甲、乙、丙三个容器都能判断化学反应是否达到平衡状态吗？
提示：由于反应前后体积不发生变化，则甲容器中压力表读数始终不变，乙容器的体积始终不变，因此不能通过甲、乙判断化学反应是否达到平衡状态；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此对于丙容器，可以通过温度计的读数是否发生变化，来判断化学反应是否达到平衡状态。
[问题3] 若压强不变，化学反应一定达到平衡状态吗？
提示：恒温恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数之和不同的反应，压强不变，化学反应一定达到平衡状态；对于反应前后气体化学计量数之和相同的反应，压强不变，化学反应不一定达到平衡状态。
[归纳总结]化学反应达到平衡状态的判断方法(1)判断依据。①正反应速率与逆反应速率相等：v正＝v逆a．对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。b．对不同物质，速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
②可逆反应发生过程中的可变量达不变a．各物质的质量、物质的量或浓度不变。b．各物质的百分含量(质量分数、体积分数)不变。c．体系的压强(对化学方程式两边气体体积不相等的反应)不变。d．对于有有色物质参加的可逆反应，体系的颜色不变。例如：2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)、2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)等反应体系的颜色不变，则表明有色气体NO2、I2的浓度不变，反应达到平衡。
(2)判断方法。以反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例
[能力达成]1．一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 ml X和1 ml Y 进行反应：2X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( )A．X的百分含量不再发生变化B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1C．容器内原子总数不再发生变化D．同一时间内消耗2n ml X的同时生成n ml Z
A [反应过程中原子个数守恒；消耗2n ml X与生成n ml Z是同一反应方向，不能说明反应已达到平衡状态；浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度保持不变。]
2．可逆反应：2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再变化的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
学习效果 随堂评估自测
1．可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是( )A．正反应速率等于逆反应速率，且都为零B．反应物和生成物浓度相等C．反应体系中混合物的组成保持不变D．反应物断开化学键吸收的能量等于生成物形成化学键所放出的能量
C [可逆反应达到平衡时，属于动态平衡，正、逆反应速率相等，但是都不为零，故A错误；可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，各组分浓度不变，但是各组分浓度不一定相等，故B错误；当反应体系中各混合物的组成保持不变时，达到平衡状态，故C正确；化学反应一定伴随能量变化，反应物断开化学键吸收的能量不等于生成物形成化学键所放出的能量，故D错误。]
2．可逆反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )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)
C [可逆反应达到化学平衡状态的主要特征之一是v正＝v逆，而3v正(N2)＝v正(H2)并未反映出v正＝v逆的关系，即A项不正确。在N2与H2合成NH3的反应中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，分析时一要注意二者应分别代表正反应速率和逆反应速率，二要注意不同物质的速率之比等于化学计量数之比。]
3．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⥫⥬2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 ml·L-1 、0.6 ml·L-1、0.4 ml·L-1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是( )A．X2为0.4 ml·L-1，Y2为1.2 ml·L-1B．Y2为1.0 ml·L-1C．X2为0.3 ml·L-1，Z为0.2 ml·L-1D．Z为0.6 ml·L-1
A [化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法，可分别考虑反应正向进行彻底和反应逆向进行彻底两种情况。由可逆反应的含义知，0＜c(X2)＜0.4 ml·L-1；0＜c(Y2)＜1.2 ml·L-1；0＜c(Z)＜0.8 ml·L-1。]
4．在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)已达平衡的是( )A．混合气体的压强不变B．混合气体的密度不变C．每消耗2 ml B，同时生成1 ml CD．C和D的浓度比不变
B [该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内混合气体的压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，A项错误；根据密度的定义式知，混合气体的密度随反应的进行而变化，当密度不变时，反应已达平衡，B项正确；消耗2 ml B和生成1 ml C均为正反应，不可作平衡标志，C项错误；随着反应的进行，C和D的浓度比始终不变，不能作为平衡标志，D项错误。]
基础课时固基练(12) 化学平衡状态
1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⥫⥬2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1 、0.2 ml·L-1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是( )①X2为0.2 ml·L-1 ②Y2为0.1 ml·L-1③Z2为0.3 ml·L-1 ④Y2为0.6 ml·L-1A．①② B．②③ C．③④ D．①④
2．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C⥫⥬2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有( )A．14CO2 B．14CO2、14COC．14CO2、14CO、14C D．14CO
C [当可逆反应达到平衡状态时，反应并没停止，是一种动态平衡，所以14C在三种物质中都含有。]
3．有关化学平衡状态的特征，下列说法不正确的是( )A．所有的化学反应都存在化学平衡状态B．平衡时反应已达到最大限度，但反应并未停止C．平衡时各组分的浓度不一定相等D．化学平衡状态是一种动态平衡
A [只有可逆反应才存在化学平衡状态，A项错误；达到平衡状态时，反应达到最大限度，但反应并没有停止，B项正确；平衡时各组分浓度保持不变，但不一定相等，C项正确；达到化学平衡状态时，反应并没有停止，是一种动态平衡，D项正确。]
4．对于可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)，则下列叙述中正确的是( )A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成n ml NO的同时，消耗n ml NH3，则反应达到平衡状态C．若NH3、O2、NO、H2O的分子数之比为4∶5∶4∶6时，反应达到化学平衡状态D．平衡时，化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)
A [根据化学方程式，当4v正(O2)＝5v逆(NO)时，表示反应达到平衡状态，A项正确；生成n ml NO表示正反应速率，消耗n ml NH3表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，B项错误；NH3、O2、NO、H2O分子数之比为4∶5∶4∶6时，反应不一定达到平衡状态，C项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，D项错误。]
5．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 ml O2和2 ml NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g)⥫⥬2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是( )A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2D．单位时间内生成1 ml O2，同时生成2 ml NO2
C [A项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；C项，各物质的浓度比例是反应化学方程式中的化学计量数之比，不能反映各组分的量已固定，所以不一定是平衡状态；D项，O2的生成是逆向反应，NO2的生成是正向反应，比例1∶2与化学方程式中化学计量数相符，必是平衡状态。]
6．一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)⥫⥬Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 ml Y的同时生成2 ml X
C [X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。]
7．锡、铅均为ⅣA族元素，在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+，反应过程中金属离子(R2+)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )A．0～10 s内，v(Sn2+)＝0.044 ml·L-1·s-1B．反应的离子方程式为Pb2+＋Sn⥫⥬Pb＋Sn2+C．5 s时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡D．12 s时，5c(Sn2+)＝11c(Pb2+)
B [由于该反应为反应前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡状态的标志，A错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1，C错误；消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，D错误。]
9．(素养题)工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是( )A．单位时间内消耗1 ml H2O的同时生成1 ml的H2B．两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂C．恒容密闭容器内的气体密度不再发生变化D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
C [已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml/L、0.3 ml/L、0.2 ml/L，若将Z完全转化为反应物，由X2(g)＋Y2(g)⥫⥬2Z(g)可知，生成的X2和Y2均为0.1 ml/L，则到达平衡后c(X2)＜0.2 ml/L，c(Y2)＜0.4 ml/L；若将X2完全转化为Z，由X2(g)＋Y2(g)⥫⥬2Z(g)可知，可生成Z 0.2 ml/L，则达到平衡后c(Z)＜0.4 ml/L，消耗Y2小于0.1 ml/L，则c(Y2)＞0.2 ml/L，综上所述，Z可能为0.3 ml/L，答案为C。]
A [由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可以知道，图中处于化学平衡状态的是d点，所以A选项是正确的。]
12．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 ml SO2和3 ml O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 ml SO2发生了反应。(1)反应生成了_____ ml SO3，v(SO2)＝_____________________。(2)平衡时SO3的浓度是____________，SO2的转化率是_________。(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________ml。
0.03 ml·L-1·min-1
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。①体系内压强不再改变②容器内气体的密度不再改变③混合气体的平均相对分子质量不再改变④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
必备知识 自主预习储备
一、可逆反应及其特征1．可逆反应的概念在相同条件下，既能向______方向进行，同时又能向______方向进行的反应。2．表示方法可逆反应方程式常用“⥫⥬”连接，把从左向右进行的反应称为______，把从右向左进行的反应称为______。
3．特点(1)“三性”。
(2)实例N2＋3H2 2NH3，2SO2＋O2 2SO3。
判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)H2与O2点燃可以生成水，电解水又可以生成H2与O2，所以两个反应是可逆反应。( )(2)可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应。( )(3)可逆反应的正、逆反应在相同条件下是同时进行的。( )(4)可逆反应中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%。( )
二、化学平衡状态及其特征1．化学平衡的建立(1)化学平衡的建立过程。
实例：以N2＋3H2⥫⥬2NH3为例
(2)化学平衡建立的浓度—时间图像和速率—时间图像。
【特别提醒】 对于一个确定的可逆反应，如果其他条件一定，反应无论从反应物开始或从生成物开始，最后都能建立化学平衡状态。
2．化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率____，反应混合物中各成分的浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的特征。
判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”)(1)只有可逆反应才存在平衡状态。( )(2)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。( )(3)化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0。( )(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等。( )
关键能力 情境探究达成
[情境素材]在一定条件下，将1 ml N2和3 ml H2充入到体积为1 L的密闭容器中，发生反应N2＋3H2 2NH3。
[问题探究][问题1] 反应开始时c(N2)、c(H2)、c(NH3)分别为多少？化学反应速率v正和v逆处于何种状态？
[问题2] 随着反应的进行，各组分的浓度c(H2)、c(N2)、c(NH3)如何变化？v正、v逆呢？
提示：c(N2)、c(H2)减小，c(NH3)增加；v正减小，v逆增大。
[问题3] 充分反应后，能生成2 ml NH3吗？为什么？
提示：生成的NH3小于2 ml，因为可逆反应不能进行到底。
[归纳总结]1．可逆反应中各成分物质的浓度(物质的量)范围分别假设反应物、生成物中某(投料)相对较少物质完全反应，浓度为0，其他物质剩余浓度为最小极限，另一方各成分浓度则为最大极限，每一种物质的浓度范围在最大(小)极限之间。
2．可逆反应平衡状态(1)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果。(2)对于一个给定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生成物开始)，最后都能建立化学平衡状态。(3)化学反应到达平衡状态时，各组分的物质的量、浓度等均不变。
B [反应为可逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%，所以A、D错误；从题给量的比例关系知无论反应进行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此两者不可能同时均为 0.18 ml·L-1。]
2．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 ml·L-1、0.1 ml·L-1、0.2 ml·L-1。当反应达到平衡时可能存在的数据是( )A．SO2为0.4 ml·L-1，O2为0.2 ml·L-1B．SO3为0.25 ml·L-1C．SO2、SO3均为0.15 ml·L-1D．SO3为0.4 ml·L-1
B [A项数据表明，题中0.2 ml·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项说明在题给浓度的基础上又有0.05 ml·L-1 SO2和0.025 ml·L-1 O2反应生成了0.05 ml·L-1 SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 ml·L-1，这也是不可能的；D项数据说明SO2完全转化成了SO3，即平衡时c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。]
甲 乙 丙如何判断上述三种容器中化学反应是否达平衡状态？
[问题探究][问题1] 对于反应前后气体体积发生变化的反应来说，通过什么现象能够判断甲、乙两容器内化学反应已达到平衡状态？
提示：甲容器中压力表的读数不再发生变化；乙容器的体积不再发生变化。
[问题2] 对于反应前后体积不发生变化的反应来说，甲、乙、丙三个容器都能判断化学反应是否达到平衡状态吗？
提示：由于反应前后体积不发生变化，则甲容器中压力表读数始终不变，乙容器的体积始终不变，因此不能通过甲、乙判断化学反应是否达到平衡状态；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此对于丙容器，可以通过温度计的读数是否发生变化，来判断化学反应是否达到平衡状态。
[问题3] 若压强不变，化学反应一定达到平衡状态吗？
提示：恒温恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数之和不同的反应，压强不变，化学反应一定达到平衡状态；对于反应前后气体化学计量数之和相同的反应，压强不变，化学反应不一定达到平衡状态。
[归纳总结]化学反应达到平衡状态的判断方法(1)判断依据。①正反应速率与逆反应速率相等：v正＝v逆a．对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。b．对不同物质，速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
②可逆反应发生过程中的可变量达不变a．各物质的质量、物质的量或浓度不变。b．各物质的百分含量(质量分数、体积分数)不变。c．体系的压强(对化学方程式两边气体体积不相等的反应)不变。d．对于有有色物质参加的可逆反应，体系的颜色不变。例如：2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)、2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)等反应体系的颜色不变，则表明有色气体NO2、I2的浓度不变，反应达到平衡。
(2)判断方法。以反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例
[能力达成]1．一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 ml X和1 ml Y 进行反应：2X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( )A．X的百分含量不再发生变化B．c(X)∶c(Y)∶c(Z)＝2∶1∶1C．容器内原子总数不再发生变化D．同一时间内消耗2n ml X的同时生成n ml Z
A [反应过程中原子个数守恒；消耗2n ml X与生成n ml Z是同一反应方向，不能说明反应已达到平衡状态；浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度保持不变。]
2．可逆反应：2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2②单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再变化的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
学习效果 随堂评估自测
1．可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是( )A．正反应速率等于逆反应速率，且都为零B．反应物和生成物浓度相等C．反应体系中混合物的组成保持不变D．反应物断开化学键吸收的能量等于生成物形成化学键所放出的能量
C [可逆反应达到平衡时，属于动态平衡，正、逆反应速率相等，但是都不为零，故A错误；可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，各组分浓度不变，但是各组分浓度不一定相等，故B错误；当反应体系中各混合物的组成保持不变时，达到平衡状态，故C正确；化学反应一定伴随能量变化，反应物断开化学键吸收的能量不等于生成物形成化学键所放出的能量，故D错误。]
2．可逆反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )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)
C [可逆反应达到化学平衡状态的主要特征之一是v正＝v逆，而3v正(N2)＝v正(H2)并未反映出v正＝v逆的关系，即A项不正确。在N2与H2合成NH3的反应中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，分析时一要注意二者应分别代表正反应速率和逆反应速率，二要注意不同物质的速率之比等于化学计量数之比。]
3．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⥫⥬2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 ml·L-1 、0.6 ml·L-1、0.4 ml·L-1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是( )A．X2为0.4 ml·L-1，Y2为1.2 ml·L-1B．Y2为1.0 ml·L-1C．X2为0.3 ml·L-1，Z为0.2 ml·L-1D．Z为0.6 ml·L-1
A [化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法，可分别考虑反应正向进行彻底和反应逆向进行彻底两种情况。由可逆反应的含义知，0＜c(X2)＜0.4 ml·L-1；0＜c(Y2)＜1.2 ml·L-1；0＜c(Z)＜0.8 ml·L-1。]
4．在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)已达平衡的是( )A．混合气体的压强不变B．混合气体的密度不变C．每消耗2 ml B，同时生成1 ml CD．C和D的浓度比不变
B [该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内混合气体的压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，A项错误；根据密度的定义式知，混合气体的密度随反应的进行而变化，当密度不变时，反应已达平衡，B项正确；消耗2 ml B和生成1 ml C均为正反应，不可作平衡标志，C项错误；随着反应的进行，C和D的浓度比始终不变，不能作为平衡标志，D项错误。]
基础课时固基练(12) 化学平衡状态
1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⥫⥬2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1 、0.2 ml·L-1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是( )①X2为0.2 ml·L-1 ②Y2为0.1 ml·L-1③Z2为0.3 ml·L-1 ④Y2为0.6 ml·L-1A．①② B．②③ C．③④ D．①④
2．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C⥫⥬2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有( )A．14CO2 B．14CO2、14COC．14CO2、14CO、14C D．14CO
C [当可逆反应达到平衡状态时，反应并没停止，是一种动态平衡，所以14C在三种物质中都含有。]
3．有关化学平衡状态的特征，下列说法不正确的是( )A．所有的化学反应都存在化学平衡状态B．平衡时反应已达到最大限度，但反应并未停止C．平衡时各组分的浓度不一定相等D．化学平衡状态是一种动态平衡
A [只有可逆反应才存在化学平衡状态，A项错误；达到平衡状态时，反应达到最大限度，但反应并没有停止，B项正确；平衡时各组分浓度保持不变，但不一定相等，C项正确；达到化学平衡状态时，反应并没有停止，是一种动态平衡，D项正确。]
4．对于可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)，则下列叙述中正确的是( )A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成n ml NO的同时，消耗n ml NH3，则反应达到平衡状态C．若NH3、O2、NO、H2O的分子数之比为4∶5∶4∶6时，反应达到化学平衡状态D．平衡时，化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)
A [根据化学方程式，当4v正(O2)＝5v逆(NO)时，表示反应达到平衡状态，A项正确；生成n ml NO表示正反应速率，消耗n ml NH3表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，B项错误；NH3、O2、NO、H2O分子数之比为4∶5∶4∶6时，反应不一定达到平衡状态，C项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，D项错误。]
5．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 ml O2和2 ml NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g)⥫⥬2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是( )A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2D．单位时间内生成1 ml O2，同时生成2 ml NO2
C [A项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；C项，各物质的浓度比例是反应化学方程式中的化学计量数之比，不能反映各组分的量已固定，所以不一定是平衡状态；D项，O2的生成是逆向反应，NO2的生成是正向反应，比例1∶2与化学方程式中化学计量数相符，必是平衡状态。]
6．一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)⥫⥬Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 ml Y的同时生成2 ml X
C [X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。]
7．锡、铅均为ⅣA族元素，在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+，反应过程中金属离子(R2+)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )A．0～10 s内，v(Sn2+)＝0.044 ml·L-1·s-1B．反应的离子方程式为Pb2+＋Sn⥫⥬Pb＋Sn2+C．5 s时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡D．12 s时，5c(Sn2+)＝11c(Pb2+)
B [由于该反应为反应前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断反应是否达到平衡状态的标志，A错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1，C错误；消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，D错误。]
9．(素养题)工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是( )A．单位时间内消耗1 ml H2O的同时生成1 ml的H2B．两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂C．恒容密闭容器内的气体密度不再发生变化D．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
C [已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml/L、0.3 ml/L、0.2 ml/L，若将Z完全转化为反应物，由X2(g)＋Y2(g)⥫⥬2Z(g)可知，生成的X2和Y2均为0.1 ml/L，则到达平衡后c(X2)＜0.2 ml/L，c(Y2)＜0.4 ml/L；若将X2完全转化为Z，由X2(g)＋Y2(g)⥫⥬2Z(g)可知，可生成Z 0.2 ml/L，则达到平衡后c(Z)＜0.4 ml/L，消耗Y2小于0.1 ml/L，则c(Y2)＞0.2 ml/L，综上所述，Z可能为0.3 ml/L，答案为C。]
A [由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可以知道，图中处于化学平衡状态的是d点，所以A选项是正确的。]
12．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5 ml SO2和3 ml O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，10 min时，反应达到平衡状态，此时有3 ml SO2发生了反应。(1)反应生成了_____ ml SO3，v(SO2)＝_____________________。(2)平衡时SO3的浓度是____________，SO2的转化率是_________。(3)平衡时容器内气体的总物质的量为________ml。
0.03 ml·L-1·min-1
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。①体系内压强不再改变②容器内气体的密度不再改变③混合气体的平均相对分子质量不再改变④v正(SO3)＝2v逆(O2)⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
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