1、第1课时 化学平衡状态,第二章 第三节 化学平衡,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。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.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：,一、化学平衡状态的建立与特征,最大,最大,减小,减小,不变,不变,最大,减小,不变,0,0,增大,增大,不变,不变,2.用速率时间(vt)图像表示出以上过程：,(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
2、 时，反应体系中所有参加反应的物质的 或 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： 逆：研究的对象是 反应。 等：化学平衡的条件是v正和v逆 。,相等,质量,浓度,可逆,相等,动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一 。 变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。,动态,定值,改变,例1 判断正误(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)
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( ) (5)化学反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例( ),答案,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 C的生成速率与C的分解速率相等 3v正(A)v逆(B) 单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol C,二、化学平衡状态的判断依据与方法,2.可逆反应达到化学平衡状态时的另
4、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,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。,例2 下列说法中，可以证明反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是 A.1
5、个NN键断裂的同时，有3个HH键形成 B.1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂 C.3个HH键形成的同时，有6个NH键断裂 D.1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成,答案,解析,解析 B项，指的是正反应速率； C项，指的是逆反应速率； D项，指的是正反应速率。,例3 一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应A(s)3B(g)3C(g)，该反应达到平衡状态的标志是 A.密闭容器内物质的总质量不再改变 B.密闭容器内气体的压强不再改变 C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变 D.密闭容器内混合气体的质量不再改变,答案,解析,解析 A项，根据质量守恒定律知，反应前后物质的总质量相等，
6、故A项不能作为反应达到平衡状态的标志； B、C项，该反应是气体分子数相等的反应，反应过程中混合气体的总物质的量始终不变，密闭容器内气体的压强也不变，故B、C项不能作为反应达到平衡状态的标志； D项，由于有固体物质参加反应，所以达到平衡前混合气体的质量是不断变化的，若混合气体的质量不再变化，则说明反应达到了平衡状态。,例4 一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于恒压容器中发生反应：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H41.8 kJmol，下列不能说明反应达到平衡状态的是 A.气体的密度保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO2的体积比保持不变 D.每消耗1 mol
7、 SO3的同时消耗1 mol NO2,答案,解析,解析 由于该反应中各物质均为气体且前后气体体积相等，故恒压容器的体积始终保持不变，根据质量守恒，气体的密度始终保持不变，故不能判断反应是否达到平衡状态；建立平衡过程中，混合气体颜色、SO3与NO的体积比一直变化，当它们不变时即达到了平衡状态；消耗SO3和消耗NO2的物质的量相同时，说明正、逆反应速率相等，达到了平衡状态。,学习小结,达标检测,1.下列关于化学平衡状态的理解正确的是 A.所有反应都存在平衡状态 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,1,2,3,4,5,6,2.14CO2与碳在
8、高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 A.14CO2 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO,解析 14CO2与C反应生成14CO(正反应)的同时，逆反应14CO的分解(生成14CO2和14C)也在进行，故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.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 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),
9、答案,1,2,3,4,5,6,4.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2 mol的CO同时生成2 mol的CO2 B.两个HO键断裂的同时有一个HH键断裂 C.反应容器内的压强不再发生变化 D.混合气体的相对分子质量不发生变化,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 A项描述的反应速率都是v正，无法判断是否达到平衡； B项说明H2O的分解速率(v正)与H2的消耗速率(v逆)相等，即v正(H2O)v逆(H2)，能判断反应达到平衡； C项，由于该反应前后气体
10、的物质的量不变，故压强始终不变，不能说明可逆反应达到平衡； D项，混合气体的质量不变，物质的量不变，反应前后混合气体的相对分子质量不变，故不能说明反应达到平衡状态。,1,2,3,4,5,6,5.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,1,2,3,4,5,解析,6,解析 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。,1,2,3,4,5,6,6.在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)O2(g)
11、2SO3(g)，已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1，达到平衡时浓度可能正确的是 A.SO2、O2分别为0.4 molL1、0.2 molL1 B.SO2为0.25 molL1 C.SO2、SO3均为0.15 molL1 D.SO2为0.24 molL1，SO3为0.14 molL1,答案,1,2,3,4,5,解析,6,解析 本题可用极限法。可逆反应不可能进行到底，假设反应由正反应或逆反应开始建立。A项，0.2 molL1 SO3全部转化时，SO2和O2浓度才是0.4 molL1,0.2 molL1； B项，SO2的浓度应在00.4 molL1之间； 根据S元素守恒，SO2和SO3浓度之和应为0.4 molL1，二者浓度不可能均为0.15 molL1，C、D两项都不正确。,1,2,3,4,5,6,
