高二化学二单元教案：化学反应的方向

答案　-277.6 kJ•mol-1　-344.93 J•mol•L-1•K-1　-174.8 kJ•mol-1

解析　ΔH=2ΔH2+3ΔH3-ΔH1

=2×(-393.5 kJ•mol-1)+3×(-285.8 kJ•mol-1)-(-1 366.8 kJ•mol-1)=-277.6 kJ•mol-1

ΔS=161.0 J•mol-1K-1 -3×130.6 J•mol-1K-1 -2×5.74 J•mol-1K-1 -1/2×205.3 J•mol-1K-1

=-344.93 J/(mol•K)

ΔG=ΔH-TΔS

=-277.6 kJ•mol-1-298 K×(-344.93×10-3 kJ•mol-1•K-1)=-174.8 kJ•mol-1

第2课时　化学平衡状态

[目标要求]　1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。2.理解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡的特征。

一、可逆反应

1.概念

在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N2+3H2 2NH3。

2.特点

(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。

(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。

(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。

二、化学平衡状态

1.含义

在一定条件下，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可以保持恒定。

2.特征

①逆：可逆反应　②等：v正=v逆　③定：物质恒定

④动：动态平衡，反应没停止　⑤变：条件变，平衡移动

三、化学平衡状态的判断

1.看v(正)与v(逆)是否相等。

2.看体系中的各物质是否保持恒定。

知识点一　可逆反应

1.下列反应属于可逆反应的是(　　)

A.H2和O2点燃生成H2O的反应与H2O电解生成H2和O2的反应

B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4

C.Cl2溶于水

D.Na2O溶于水

答案　C

解析　A、B项的反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应;D项反应能进行到底，不属于可逆反应;同一条件下，Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应。

2.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol•L-1、0.3 mol•L-1、0.2 mol•L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)

A.Z为0.3 mol•L-1

B.X2为0.2 mol•L-1

C.Y2为0.4 mol•L-1

D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol•L-1

答案　A

解析　可逆反应中，反应体系中各物质一定共存，如果B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不可能的，A选项符合题意;又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，总浓度也不会改变，即：c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6 mol•L-1。

知识点二　化学平衡状态的判定

3.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)已达到平衡状态的是(　　)

A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成

B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成

C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成

D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成

答案　D

解析　断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题便可解决。

4.在一定条件下，反应：2NO+O2 2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是(　　)

A.混合气体的总分子数不再变化

B.混合气体的颜色不再变化

C.容器的总压强不再变化

D.混合气体的总质量不再变化

答案　D

解析　该反应为物质的量改变的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何情况下都不发生变化。

5.在一定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是(　　)

A.单位时间生成n mol的A2，同时生成n mol的AB

B.容器内的总压强不随时间的变化而变化

C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2

D.平均相对分子质量不随时间变化而变化

答案　C

解析　该反应是等体积反应，压强不随时间变化，不能证明为平衡状态。平均式量不随时间变化也不能证明为平衡状态。如果不是等体积反应，则这两种情况都能证明为平衡状态。

练基础落实

1.在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于(　　)

A.只存在于氧气中

B.只存在于SO3中

C.只存在于SO2和SO3中

D.SO2、SO3、O2中都存在

答案　D

解析　该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在;化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O存在于SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O又可以转化到SO2中。

2.可逆反应aA(g)+bB(g) cC(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。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)

A.av正(A)=bv正(B) B.bv正(A)=av逆(B)

C.av正(C)=cv正(A) D.av正(A)=bv逆(B)

答案　B

解析　当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式：若用同一物质表示：v正=v逆;若用不同物质表示v逆∶v正=化学方程式中的化学计量数之比。根据化学方程式中A、B、C间的计量关系，可知上述四个选项中，只有bv正(A)=av逆(B)表示正、逆反应速率相等。

3.可逆反应2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是(　　)

A.容器内压强不随时间变化而变化

B.混合气体总分子数不随时间变化而变化

C.混合气体的颜色不再改变

D.c(H2)与c(I2)保持相等

答案　C

解析　该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。

4.可逆反应：2NO2 2NO+O2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　)

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2　②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO　③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态　④混合气体的颜色不再改变的状态　⑤混合气体的密度不再改变的状态　⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥ B.②③⑤

C.①③④ D.①②③④⑤⑥

答案　A

5.3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2+3H2 2NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是(　　)

A.2 mol NH3 B.0.5 mol NH3

C.0.9 mol N2 D.H2和NH3物质的量相等

答案　A

解析　可逆反应不可能进行到底。当生成2 mol NH3时，N2和H2的物质的量均为0，这种情况不可能出现。

练方法技巧

6.在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生变化时，表明下述反应：

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