人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡学案

这是一份人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡学案，共25页。学案主要包含了变4-1，变4-2，变4-3，变4-4，变4-5，变5-1，变5-2，变5-3等内容，欢迎下载使用。
第08讲化学平衡状态



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课前引入
（1）写出SO2 转化为SO3、工业合成氨、形成氯水的三个化学方程式。



（2）观察上述方程式，有何共同的特点？



【答案】SO2 + O2 2SO3N2 + 3H2 2NH3Cl2+ H2O HClO + HCl

知识精讲

一、可逆反应
1．定义：在__________下，既能向__________方向进行，同时又能向__________方向进行的反应。
2．表示：书写可逆反应的方程式不用“===”，而用“”连接。
3．特点：

【答案】同一条件正反应逆反应

及时小练
下列属于可逆反应的是___________。
A．氯化钠溶解与结晶析出
B．氯气溶于水
C．电解水生成H2、O2与H2在O2中燃烧生成H2O
D．反应物和生成物相反的反应
E．SO2被氧气氧化成SO3
F．H2和I2在高温下边化合边分解
G．品红溶液通入SO2褪色，加热后又恢复红色
H．Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
I．SO2 + Br2 + 2H2O === H2SO4 + 2HBr与2HBr + H2SO4(浓) === Br2 + SO2↑+ 2H2O

【答案】BEF

思考与交流
在恒温恒容的条件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，发生反应N2 + 3H2 2NH3
（1）该可逆反应的v正、v逆取决于什么因素？

（2）反应刚开始时，v正、v逆的大小比较？

（3）随着反应的进行，v正、v逆的大小如何变化？为什么？

（4）v正、v逆的变化将导致二者出现什么结果？



【答案】（1）v正取决于反应物浓度；、v逆取决于生成物浓度。
（2）反应开始时：反应物浓度最大，v正最大；生成物浓度为零，v逆为零；v正＞v逆。
（3）随着反应的进行，反应物减少，v正逐渐减小；生成物由无到有逐渐增大，v逆从0开始逐渐增大；
（4）反应进行到一定程度时，v正 = v逆，反应物与生成物浓度不再变化，反应达到最大限度，即化学平衡状态。

二、化学平衡状态
1．化学平衡状态的概念
在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正、逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变，即体系的组成不随时间而改变，物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。

2．化学平衡状态的建立过程

加入反应物，从正反应方向开始加入生成物，从逆反应方向开始

3．化学平衡的基本特征

【答案】可逆＝≠保持不变

明辨是非
（1）平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变（）
（2）化学平衡状态时，所有物质的速率都相等（）
（3）化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零（）
（4）化学平衡状态时，反应物与生成物的浓度/含量保持不变（）
（5）化学平衡状态时，各物质的浓度之比等于化学计量数之比（）
（6）当一个可逆反应达到平衡状态时，体系中只存在生成物（）
（7）化学反应的限度不可以通过改变条件而改变（）
（8）一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度（）

【答案】（1）~（4）×××√（5）~（8）×××√

三、化学平衡状态的判断
1．速率相等：
①同种物质——v正(A) = v逆(A)
②不同物质——v正(A) :v逆(B) = a : b（化学计量数之比）
2．变量不变：
①各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量等保持不变。
②总压强、总物质的量、混合气体的r、体系的密度、颜色等，根据具体情况分析。

思考与交流：判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？
1．在体积固定的密闭容器中发生可逆反应2NO2(g)2NO(g) + O2(g)
（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表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态（　　）
（4）单位时间内消耗2n mol NO2的同时，生成2n mol NO2（　　）
（5）单位时间内断开n mol NO中的N—O键的同时生成2n mol O＝O键（　　）
（6）NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等（　　）
【答案】（1）√；（2）×；（3）×；（4）√；（5）×；（6）√

2．在两个恒容容器中各发生如下反应

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
H2(g)+I2(g)2HI(g)
①气体的总物质的量不变


②气体的总质量不变


③气体的总压强不变


④气体的密度不变


⑤气体的平均相对分子质量不变


⑥混合气体的颜色不变


⑦体系的温度不变


【答案】√，×，√，×，√，×，√×，×，×，×，×，√，√

思考与交流：若H2(g)+I2(g)2HI(g)变成H2(g)+I2(s)2HI(g)，上述的各种描述，能否说明该反应已达平衡？
√，√，√，√，√，×，√

易错提醒——注意状态
在反应速率、平衡状态的判定、以及后面所要学习的平衡常数的计算里，务必看清物质的集聚状态——固态（s）。


对点训练

题型一：可逆反应判断与特点
【例1】（2020·河口瑶族自治县高级中学高二期末）下列反应属于可逆反应的是(　　)
A．Na溶于水的反应
B．NH3溶于水的反应
C．可充电电池的反应，如H2O＋Zn＋Ag2OZn(OH)2＋2Ag
D．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水
【答案】B
【分析】
根据题中属于可逆反应可知，本题考查可逆反应的判断，运用可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应分析。
【详解】
A．Na溶于水会与水反应，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，不属于可逆反应，故A不选；
B．氨气溶解于水，NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-，属于可逆反应，故选B；
C．可充电电池的反应中向两个方向反应的条件不同，为不可逆反应，故C不选；
D．水电解生成H2和O2，条件是通电电解，H2在O2中燃烧生成水的反应条件为点燃，两者反应条件不一样，不属于可逆反应，故D不选；
答案选B。
【点睛】
可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，特别注意条件相同，同时向正逆两个方向进行。
【例2】（2021·大庆市东风中学期中）在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于
A．只存在于CO和CO2中 B．存在于CO、H2O、CO2中
C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2、H2中
【答案】B
【详解】
由于反应CO+H2O⇌CO2+H2为可逆反应，正反应、逆反应同时进行，则含有O元素的物质中均含有18O，故选B。
【变2】（2020·眉县槐芽中学高二期中）在一密闭容器中进行如下反应：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 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4 mol/L、O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.15 mol/L
C．SO3为0.25 mol/L D．SO3为0.4 mol/L
【答案】C
【详解】
假设该反应完全转化，列三段式

则SO2的浓度范围为0