2.2.1 化学平衡状态-【创新设计】2021-2022新教材高二化学选择性必修1·同步学考笔记（人教版）鲁琼word

第二节　化学平衡 第1课时　化学平衡状态 【课程标准要求】　 1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。 2.能描述化学平衡状态，能判断化学反应是否达到平衡状态。 一、可逆反应 1.概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应。 2.表示方法：用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把由右向左进行的反应称为逆反应。 3.可逆反应的特点： 【微自测】 1.判断下列叙述的正误(正确的打√，错误的打×)。 (1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。(√) (2)Cl2与水的反应是不可逆反应。(×) (3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。(×) (4)电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应。(×) 二、化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立过程 以合成氨反应(N2＋3H22NH3)为例，分析化学平衡状态的建立过程。 N2与H2的化合反应 NH3的分解反应 浓 度 变 化 如图1所示，N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 如图2所示，NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 速 率 变 化, 把N2和H2加入密闭容器中，其反应过程如下： (1)反应刚开始时：反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为0，逆反应速率为0。 (2)反应过程中：反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。 (3)反应到某一时刻，必然出现v正＝v逆，即正反应消耗某物质的量与逆反应生成该物质的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，此时就达到了化学平衡状态，如图3所示。 若反应从逆向开始，即从NH3分解开始反应，化学平衡建立过程如图4所示。 2.化学平衡状态的含义 (1)概念：在一定条件下，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均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态。 (2)适用范围：可逆反应。 (3)内在本质：同一物质的正反应速率与逆反应速率相等，但不等于0。 (4)外在标志：反应体系中所有参加反应的物质的浓度或百分含量保持不变。 3.化学平衡状态的特征 【微自测】 2.判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 以反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)为例 (1)一定条件下，达到平衡状态时，v正(H2)＝v逆(HI)(×) (2)恒容条件下，当c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1时，该反应达到平衡状态(×) (3)恒压条件下，当混合气体的颜色不变时，该反应达到平衡状态(√) (4)恒容条件下，当体系的压强不变时，该反应达到平衡状态(×) 化学平衡状态的判断方法 【核心归纳】 化学平衡状态的判断标志 (1)直接标志——“正、逆相等” ①v正＝v逆 a.同一种物质的生成速率等于消耗速率； b.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率或消耗速率之比等于化学计量数之比； c.在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分的浓度保持一定 a.各组分的浓度不随时间的改变而改变； b.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。 (2)间接标志——“变量不变” ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 ③全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。 ④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 【实践应用】 1.在一定温度下，将2 mol NO2气体通入恒容密闭容器中，发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)。下列不能说明反应达到平衡的是(　　) A.N2O4浓度不再改变 B.NO2的消耗速率等于N2O4的生成速率 C.混合气体的颜色不变 D.混合气体中NO2百分含量不变 答案　B 解析　N2O4浓度不再改变，反应达到平衡状态，A说法正确；NO2的消耗速率和N2O4的生成速率均为正反应速率，不能作为平衡标志，B说法错误；混合气体的颜色不变，NO2的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C说法正确；混合气体中NO2百分含量不变，反应达到平衡状态，D说法正确。 2.有关化学平衡状态的特征，下列说法正确的是(　　) A.所有的化学反应都