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1、第三节化学平衡第1课时化学平衡状态学习目标定位1.通过溶解和结晶过程的分析，了解化学反应的可逆性。2.通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学平衡状态的标志。一化学平衡状态的建立与特征1.根据化学反应进行的程度，可分为可逆反应和不可逆反应。判断下列反应，属于可逆反应的是。二氧化硫的催化氧化氮气和氢气的化合水的电解可燃物的燃烧氨气溶于水氯气溶于水二氧化硫和水的反应三氧化硫和水的反应铁置换硫酸铜溶液中的铜2.在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据要求填表：N23H22NH3反应物浓度v正生成物浓度v逆开始时c(
2、N2)最大c(H2)最大最大00进行中c(N2)减小c(H2)减小减小增大增大平衡时c(N2)不变c(H2)不变不变不变不变3.请用速率时间(vt)图像表示出以上过程：。归纳总结1.化学平衡状态的概念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，称为化学平衡状态，简称化学平衡。2.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：(1)逆：研究的对象是可逆反应。(2)等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。(3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定
3、值。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。1.在200 时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)Hc kJmol1(1)反应刚开始时，由于c(H2) ，c(I2) ，而c(HI) ，所以化学反应速率 最大，而 最小(为零)。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2) ，c(I2) ，而c(HI) ，从而化学反应速率v正 ，而v逆 。(以上均填“增大”、“减小”或“不变”)(3)当反应进行到v正与v逆 时，此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时，反
4、应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量Q (填“”、“”或“”)c kJ。答案(1) molL1 molL10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等3解析(1)根据c即可求出各自的浓度。(3)该反应为等体积反应，反应前后物质的量不变，所以混合物总物质的量仍为3 mol。因为该反应为可逆反应，不可能进行完全，所以放出的热量小于c kJ。二化学平衡状态的判断依据与方法1.可逆反应达到化学平衡状态时的特征之一是v正v逆0。在一定温度下，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡的标志是。单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B生成C的速率与C分解的速率相等3v正(A)v
5、逆(B)单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol C2.可逆反应达到化学平衡状态时的另一特征是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行如下反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)。当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是。混合气体的总物质的量B的物质的量浓度容器内气体的压强混合气体的密度归纳总结1.化学平衡状态的判断依据(1)正反应速率与逆反应速率相等，v正v逆。对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。2.化学
6、平衡状态的判断方法(1)对于纯气体反应，如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)：若mnpq，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态；若mnpq，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度均保持不变(rm/n，m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。(2)对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)bB(g)cC(g)dD(g)：气体质量不变达到平衡；若bcd，则n气、气、p总、不变均说明已达到平衡；若bcd，则n气、p总不变不能
7、判断是否达到平衡状态，气、不变能说明已达到平衡。(3)对于有色物质参加的反应，体系的颜色保持不变，说明已达到平衡状态。(4)对于隔热反应，体系温度保持不变，说明已达到平衡状态。2.可逆反应：2NO22NOO2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B.C. D.全部答案A解析依据v正v逆0判
8、断：单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，能说明反应已达平衡；描述均是正方向，无法判断；无论反应是否达平衡，均有此关系；NO2为红棕色的气体，颜色不变能说明反应体系中NO2浓度一定，已达到平衡；因，反应前后，m、V均不变，也不变，不能说明反应达到平衡；这是一个不等体反应，均能说明反应已达平衡状态。3.能证明反应：H2(g)I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的是()c(H2)c(I2)c(HI)112单位时间内生成n mol H2的同时消耗n mol I2反应速率2v(H2)2v(I2)v(HI)温度和体积一定时，容器内的压强不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度
9、不再变化温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化A. B. C. D.答案B解析本题考查了化学平衡状态的判断，意在考查学生对化学平衡相关概念的理解与应用能力。达到平衡时，各物质的浓度之比与反应开始时加入的物质的量有关，因此各物质的浓度之比不能作为反应达到平衡状态的标志，错；H2和I2均为反应物，且化学计量数相同，故正确；中的速率关系在任何时刻都成立，与反应是否达到平衡无关；该反应是反应前后气体分子数不变的反应，温度和体积一定时，容器内的压强始终不变，温度和压强一定时，容器内混合气体的密度始终不变，因此压强和混合气体的密度不能作为该反应达到平衡状态的标志，和错；碘蒸气的多少决定了混合气体颜色的深
10、浅，颜色不再变化，说明已达平衡状态，正确。1.可逆反应达到化学平衡的条件是()A.逆反应停止进行B.反应物与生成物的浓度相等C.正反应与逆反应停止进行D.正反应和逆反应的速率相等答案D2.一定条件下，将A、B、C三种物质各1 mol通入一个密闭容器中发生反应：2AB2C，达到平衡时，B的物质的量可能是()A.1.5 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0答案B解析可逆反应不能进行彻底，若反应正向进行彻底，则剩余B 0.5 mol；若反应逆向进行彻底，则剩余B1.5 mol。故平衡时，0.5 moln(B)1.5 mol。3.一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)
11、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 mol Y的同时生成2 mol X答案C解析X的分解速率与Y的消耗速率之比为21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。4.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量答案B解析因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否平衡，混合气体的压
12、强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。5.(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是 ，下列关系中能说明反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是 (填字母序号)。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)在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变，b.平衡混合物
13、中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c.容器内气体压强不变，d.容器内气体密度不变，e.容器内气体颜色不变。能说明反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有 ；能说明反应H2(g)I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有 ；能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有 。(3)已知N2O4(g)2NO2(g)H0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是 。答案(1)正反应速率与逆反应速率相等C(2)abcabeabce(3)B解析(2)由于在恒容条件下发生反应，反应在反应前后气体的质量不变，因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应是一个气体体积不变的反应，反应前后气体的压强保持不变，也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。中无有色气体，因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。(3)B项，对于一个特定反应，H固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；C项，在t1时刻，2v正(N2O4)v逆(NO2)，反应达到平衡状态。40分钟课时作业经典基础题题组1可逆反应、化学平衡状态的建立与特征1.下列反应中，属于可逆反应的是()N23H22NH3,2NH33H2N22NaHCO3Na2CO3H2OCO2，Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3C
