2.2 化学平衡（第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数）-2023-2024学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版选择性必修1）

 第二章 第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
【学习目标】
1．通过溶解和结晶过程的分析，认识化学反应的可逆性。
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。
3．知道化学平衡常数的含义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
4．能够利用化学平衡常数进行简单的计算。如计算物质的平衡浓度、转化率等。
【素养目标】
1．可逆反应都有一定的限度，是可调控的，条件改变，限度被破坏， 达到新的平衡状态。能从多角度、动态地分析化学平衡状态的各种表现。认识温度是决定化学平衡常数的唯一物理量。培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
2．能建立“逆、等、动、定、变”的认知模型，并利用模型解决化学平衡的实际问题。通过“三段式”分析推理方法，建立化学平衡常数的认知模型，并能根据模型理解本质和规律及进行简单计算。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一：化学平衡状态
1．化学平衡研究的对象——可逆反应
(1)定义
在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
双向性
指可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应
双同性
指正、逆反应是在同一条件下，同时进行
共存性
指反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存


【点拨】可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学反应。
2．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度均保持不变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
(2)建立：以“N2＋3H22NH3”为例。
①正反应开始进行的c­t图如图(a)
②逆反应开始进行的c­t图如图(b)

③反应过程中v正、v逆变化(正反应开始)

以上过程可用v­t图表示为

(3)特征

3．化学平衡状态的判定标志


【点拨】 理解平衡状态判定标志 （有正有逆 符合比例；变量不变即平衡）
(1)全部是气体参加的非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。
(2)对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
(3)对于有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
(4)绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。
(5)全部是气体的非等体积反应，恒压条件下，密度不再变化；对于有固体参与或生成的气体平衡体系，密度不再变化。
总之，要抓住变化的量不变可作平衡的标志；如果该物理量始终是一个定值，就不能作为判断是否达平衡的标志。
举例
mA(g)+nB(g)pC(g) +qD(g)
状态
混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
各气体的体积或体积分数一定
平衡
总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正=v逆
平衡
在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C
不一定平衡
vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
不一定平衡
在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D
不一定平衡
压强
m+n≠p+q时，总压强一定（其他条件一定）
平衡
m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量（）
一定，当m+n≠p+q时
平衡
一定，当m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定
平衡
密度
密度一定
不一定平衡
颜色
含有有色物质的体系颜色不再变化
平衡

典例1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3　ΔH