化學(xué)平衡狀態(tài)高二上化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二節(jié)化學(xué)平衡第一課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)高考要求：1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程；掌握化學(xué)平衡的特征。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。命題規(guī)律：本節(jié)內(nèi)容是高考的重點(diǎn)與熱點(diǎn)，主要考點(diǎn)有兩個(gè)：一是化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷；二是化學(xué)平衡移動(dòng)原理，它往往以化學(xué)圖像為載體，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的變化、化學(xué)平衡常數(shù)一起進(jìn)行考查，同時(shí)考查圖表分析、數(shù)據(jù)處理能力。飽和硫酸銅溶液硫酸銅晶體20℃時(shí)，將一塊硫酸銅晶體投入飽和硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)硫酸銅晶體的質(zhì)量不發(fā)生變化，但其形狀卻在不斷改變，這是為什么？說明硫酸銅的溶解和結(jié)晶并沒有停止，都在進(jìn)行。由于溶解和結(jié)晶，時(shí)刻同時(shí)發(fā)生，我們可以從反應(yīng)速率的角度來解釋各個(gè)宏觀表象：宏觀表象溶解結(jié)晶飽和微觀速率解釋V溶解>V結(jié)晶V溶解<V結(jié)晶V溶解=V結(jié)晶固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)溶解結(jié)晶飽和溶液中溶質(zhì)的溶解與結(jié)晶是一對(duì)可逆過程；其中溶質(zhì)的：V溶解=V結(jié)晶，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在

條件下既可以向

反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向

反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。一、可逆反應(yīng)1、概念：相同正逆2、特點(diǎn)——“三同一小”①三同：a.相同條件下；b.正逆反應(yīng)

進(jìn)行；c.反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。②一小：任一組分的轉(zhuǎn)化率都

(填“大于”或“小于”)100%。3、表示方法：在化學(xué)方程式中用“

”表示。同時(shí)小于?判斷下列關(guān)于“可逆反應(yīng)”的敘述是否正確。(1)反應(yīng)物和生成物能相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)都是可逆反應(yīng)()(2)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物和生成物并存()(3)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)就會(huì)停止()(4)可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%()(5)H2和O2的化合與H2O的分解是可逆反應(yīng)()(6)乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)與乙酸乙酯在堿性條件下的水解反應(yīng)是可逆反應(yīng)()一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率

，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度

，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1、概念：相等不再改變?cè)谝欢l件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：2、建立過程：（1）反應(yīng)開始時(shí)：

（2）隨著反應(yīng)進(jìn)行：反應(yīng)物濃度

，v正

；生成物濃度從0開始

，v逆

；（3）達(dá)到平衡時(shí)：

v正最大，v逆=0；減小減小增大增大v正=v逆，各組分的濃度不再變化；反應(yīng)速率(V)v(正)v(逆)時(shí)間(t)0t1v(正)=v(逆)3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征量：即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等提醒：(1)可逆反應(yīng)不等同于可逆過程，可逆過程包括物理變化和化學(xué)變化，而可逆反應(yīng)屬于化學(xué)變化。(2)化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)可以從正反應(yīng)方向建立，也可以從逆反應(yīng)方向建立，或者同時(shí)從正、逆方向建立。(3)可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時(shí)，反應(yīng)速率不一定相等，應(yīng)與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。(4)可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的濃度、百分含量保持不變，但不一定相等。4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷三關(guān)注(1)關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓，還是絕熱恒容。(2)關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)(3)關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。兩標(biāo)志(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志------正逆相等”[v(正)=v(逆)≠0](兩種表述)①同一物質(zhì)：v(正)=v(逆)斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。②不同物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向(正和逆)的速率。v正(N2)：v逆(H2)=1:3v正(N2)：v逆(NH3)=1:2可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示.下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)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)??(2)靜態(tài)標(biāo)志--------如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的（即變量），當(dāng)其“不變”時(shí)反應(yīng)就達(dá)到平衡狀態(tài)，即“變量”不變可說明達(dá)到平衡狀態(tài)。①平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度及百分含量等保持不變②一定條件下的氣體密度、總壓強(qiáng)、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變等。③有色體系的顏色保持不變總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為不變量，則不能作為平衡標(biāo)志“變量不變”混合氣體的密度（恒容容器氣體質(zhì)量是否變化看物質(zhì)狀態(tài)）m混合氣體↑m混合氣體不變m混合氣體↓有些反應(yīng)需要具體問題具體分析對(duì)有氣體參加的可逆反應(yīng)如：當(dāng)a+b≠c+d時(shí)，即△n(g)≠0，P總保持不變，能判斷平衡狀態(tài)；當(dāng)a+b=c+d時(shí)，即△n(g)=0，P總保持不變，不能判斷平衡狀態(tài)；*△n(g)表示反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量壓強(qiáng)PV=nRT恒容容器P變化看反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化混合氣體的平均摩爾質(zhì)量——綜合分析混合氣體m和n看反應(yīng)前后物質(zhì)的狀態(tài)看反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量m不變，n↓↑m不變，n不變不變m增加，n不變↑下列說法可以證明H2(g)+I2(g)?2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

(填序號(hào))。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)，生成nmolHI②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑧條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化②⑥⑨可逆反應(yīng)：2NO2?2NO+O2在恒容的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部A在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)?2C(氣)：達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）ADA、C的生成速率與C分解的速率相等B、單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC、單位時(shí)間生成B的速率，與生成C的速率相等（數(shù)值）D、單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成2nmolC在一定的溫度下，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g)?2C(g):達(dá)到平衡的標(biāo)志是（

）ACFA.C的生成速率與C的分解速率相等B.單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC.A、B、C的物質(zhì)的量濃度保持不變D.A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2E.容器中氣體的密度保持不變F.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變G.容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變5、“極值”思想在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用極端假設(shè)法確定物質(zhì)的濃度范圍(1)原理：可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全，反應(yīng)體系各物質(zhì)同時(shí)共存。(2)方法：假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol·L－1，O2為0.2mol·L－1B．SO2為0.25mol·L－1C．SO2、SO3均為0.15mol·L－1D．SO3為0.4mol·L－1B[解析]A項(xiàng)數(shù)據(jù)表明，題中0.2mol·L－1的SO3完全轉(zhuǎn)化成了SO2和O2，即平衡時(shí)，c(SO3)＝0，這是不可能的；B項(xiàng)可能；C項(xiàng)數(shù)據(jù)表明SO2、SO3的濃度都在原濃度基礎(chǔ)上減少了0.05mol·L－1，這也是不可能的；D項(xiàng)數(shù)據(jù)表明SO2完全轉(zhuǎn)化成了SO3，即平衡時(shí)，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，這也是不可能的。A在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2(g)+Y2(g)?2Z(g)已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是（）A.Z為0.3mol/LB.Y2為0.4mol/LC.X2為0.4mol/LD.Z為0.4mol/L一定條件下，將A、B、C三種物質(zhì)各1mol通入一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A+B?2C,達(dá)到平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量可能是()A．1.5molB．1molC．0.5mol