第二章 化学反应速率与化学平衡\n第二节 化学平衡第1课时 化学平衡状态\n学习目标核心素养1．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。1．认识可逆反应，树立变化观念。2．能多角度、动态地分析化学平衡状态的各种表现，树立平衡思想。\n课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收新课情景呈现名师博客呈现\n新课情景呈现\n在19世纪后期，人们发现炼铁高炉排出的高炉气中含有相当量的CO。有人认为是CO与铁矿石的接触时间不长所造成的。英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉，以增加CO和铁矿石的接触时间。结果发现CO的含量仍然没有减少，这就成了炼铁技术中的科学悬念。直到19世纪下半叶，这一谜底才得以揭开。你知道这是为什么吗？\n课前素能奠基\n新知预习正反应逆反应正反应逆反应\n同一同时小于\n二、化学平衡状态1．概念：在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率________时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以____________，这种状态称为化学平衡状态。2．化学平衡的建立：在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：相等保持不变\n零减小减小增大增大保持不变\n3．化学平衡状态的特征：(1)逆：研究对象必须是____________。(2)动：化学平衡是________平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。(3)等：_____________________，即同一物质的消耗速率和生成速率________(本质)。(4)定：在平衡体系中，反应混合物各组分的浓度(或质量)保持________。(5)变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下，建立________________。可逆反应动态v(正)＝v(逆)≠0相等不变新的化学平衡\n预习自测B\n解析：据可逆反应定义，相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应，只有B符合条件。\n2．在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是()A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定解析：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，后保持恒定，最后不可能为零。B\nCD\n\n课堂素能探究\n知识点可逆反应概念强化理解\n\n探究提示：1．不能；可逆反应的前提是在相同的条件下，这两个反应的条件不同，所以不互为可逆反应。2．可逆反应有一定的限度，不能完全进行到底，反应物和生成物同时存在于反应容器中。3．(1)没有停止，此时v(正)＝v(逆)≠0。(2)正、逆反应速率相等是针对同一物质来说的，如当反应达到平衡时，正反应消耗N2的速率与逆反应生成N2的速率相等。\n知识归纳总结：1．化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。2．对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生成物开始)，最后都能建立化学平衡状态。3．化学平衡状态不会因时间变化而变化。4．可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是v(正)＝v(逆)，正是由于各物质的消耗速率与生成速率相等，才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。\n\n\n典例1A\n\n\nC\n\n知识点判断平衡状态的标志问题探究：1．在利用“v(正)＝v(逆)”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题？2．在利用“密度”判断反应是否达到平衡时需要注意哪些问题？\n探究提示：1．利用“v(正)＝v(逆)”判断化学平衡时，要注意“同”“等”“逆”的原则：①“同”，同一种物质的v(正)和v(逆)；②“等”，转化成同一物质的反应速率必须相等；③“逆”，反应方向必须对立。可归纳为“异边同向、同边异向、比例计量”，这里的“向”指的是“消耗”或“生成”。2．涉及“密度”时要注意物质的状态和容器的体积。\n\n②在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。如：v生成(A)∶v消耗(B)＝m∶n。③化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。如：v生成(A)∶v生成(D)＝m∶q。\n(2)特征标志：①各组分的浓度不随时间的改变而改变。②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。③某种反应物的转化率不随时间的改变而改变。\n\n典例2B\n解析：A项，该反应过程中，气体的质量和体积均不发生变化，则气体密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态；C项，X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2时，不能说明反应达到平衡状态；D项，消耗X与生成Z均为正反应速率，不能说明正、逆反应速率相等。\n②⑧\n解析：对平衡状态的判断，一定要根据实际反应逐项分析，只有能反映同一物质的v(正)＝v(逆)，或者混合物中的某组分的浓度或百分含量保持不变，才能证明可逆反应达到平衡状态。①中，同一物质的生成速率与消耗速率相等，说明反应已达到平衡；②中，表示的是同一方向的反应速率，不能说明反应已达到平衡；③中，各组分的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；④中，C的物质的量不再变化，也就是C的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；\n⑤中，若反应正向进行，混合气体的总物质的量减小，压强减小，若反应逆向进行，混合气体的总物质的量增大，压强增大，混合气体的总压强不再变化，说明反应正向进行的速率和逆向进行的速率相等，即反应已达到平衡；⑥中，由⑤中的分析可知，混合气体的总物质的量不再变化，说明反应已达到平衡；⑦中，消耗A的物质的量与生成B的物质的量之比与它们在化学方程式中的计量数之比相等，也就是反应正向进行和逆向进行的速率相等，说明反应已达到平衡；⑧中，A、B、C的分子数之比为1∶3∶2只是反应进程中的某一时刻的状态，不能说明反应已达到平衡。\n名师博客呈现\n规避“2”个易失分点(1)判断化学平衡状态的“三关注”关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热恒容；关注反应特点，是等体积反应还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，如固体的分解反应。\n(2)不能作为平衡状态“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应化学计量数之比。②恒温恒容下的气体体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。\n课堂达标验收\nD\n解析：X、Y两种物质平衡时的浓度之比为1∶3，转化浓度之比也为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；生成Y表示逆反应速率，生成Z表示正反应速率，平衡时v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由“极端假设法”可知0＜c1＜0.14mol·L－1。\nA\n解析：0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，I－过量，若不是可逆反应，Fe3＋全部转化为Fe2＋，则溶液中无Fe3＋，只要证明有Fe3＋存在，即可证明此反应是可逆反应。向混合溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明含有Fe3＋，故选A。\n3．下列对可逆反应的认识正确的是()A．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应B．在同一条件下，同时向正反应和逆反应两个方向进行的反应叫可逆反应C．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应D．在可逆反应进行中正反应速率与逆反应速率一定相等B\n解析：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，故A错误，B正确；电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水，两者不是在同一条件下，所以不是可逆反应，故C错误；在可逆反应达到平衡状态时正反应速率与逆反应速率相等，故D错误。\nA\n解析：该反应为气体分子数变化的反应，压强为变量，当容器内压强不随时间改变时，满足正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故A正确；SO3的消耗速率与SO2的生成速率相等，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故B错误；三种气体的分子数比为2∶2∶1，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断是否达到平衡状态，故C错误；该反应中混合气体的密度为定值，无法根据容器内混合气体的密度判断平衡状态，故D错误。
