1、教学设计班级 高二 科目 化学 上课时间执教者 高二备课组课题 第三节 化学平衡第 1 课时 化学平衡状态教学目标（一）知识与技能 1、通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡的概念，并理解可逆反应。 2、通过对化学平衡概念的理解，归纳出一个可逆反应达到平衡状态时的特征。 3、能用平衡状态的特征来判断可逆反应是否达到平衡。 （二）过程与方法 1、从学生已有关于溶解的知识溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。 2、引导学生理解化学平衡的概念，讨论并归纳出反应达到平衡时所具有的特征。 3、通过适当的练习让学生用已归纳的平衡特征来判断在一
2、定条件下，一个可逆反应进行到某种程度时是否达到平衡。 （三）情感、态度与价值观 化学平衡是宇宙中各科平衡中的一个小小的分支，化学平衡的核心内容动态平衡，日常生活中的溶解平衡、环保等平衡问题与化学理论密切联系在一起化学与生活息息相关。教学重难点教学重点：化学平衡状态的概念和特征 教学难点：化学平衡状态的特征教学过程一 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
3、 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：N23H 22NH3反应物浓度 v 正 生成物浓度 v 逆开始时c(N2)最大c(H2)最大最大 0 0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
4、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)H 2(g)2HI(g) Hc kJmol 1(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
5、化趋势为 c(H2) ，c(I 2) ，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 molL1 0 v 正 v 逆1V 2V(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。nV(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
6、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 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
7、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
8、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M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；M若 bcd，则 n 气 、p 总 不变不能判断是否达到平衡状态， 气 、 不变能说明已达到平衡。M(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：
9、2NO 22NOO 2 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、O 2 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
10、此关系；NO 2 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，mV均能说明反应已达平衡状态。3.能证明反应：H 2(g)I 2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的是 ( )c(H 2)c(I 2)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(I 2) 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
11、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；H 2 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
12、.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：2AB 2C，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)Y(g)Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的
13、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，混合气体的压强和
14、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)3H 2(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.
15、各物质的浓度不变，b.平衡混合物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)3H 2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有 ；能说明反应 H2(g)I 2(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)abc abe abce (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。
