第二章 第二节 第1课时 化学平衡状态（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（人教2019 双选版）

第二节　化学平衡

第1课时　化学平衡状态

[学习目标]　1.了解可逆反应的含义。2.知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。

1．可逆反应

(1)概念：在相同条件下，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)特征

2．化学平衡的建立

以合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例。

(1)正向建立(图1)：N2和H2发生反应，随着反应的进行，N2和H2的浓度逐渐减小，v正逐渐减小；体系中NH3的浓度逐渐增大，v逆逐渐增大，某一时刻，各物质的浓度均不再改变，此时v正＝v逆，该反应达到平衡状态。

(2)逆向建立(图2)：NH3发生分解反应，随着反应进行，体系中NH3的浓度逐渐减小，v逆逐渐减小；体系中N2和H2的浓度逐渐增大，v正逐渐增大，某一时刻，各物质的浓度均不再改变，此时v逆＝v正，该反应达到平衡状态。

3．化学平衡状态

在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变。也就是在给定条件下，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，简称为化学平衡。

1．下列反应属于可逆反应的是(　　)

A．Cl2溶于水

B．CuSO4吸水形成蓝矾晶体与蓝矾加热失水生成CuSO4

C．NH4Cl固体在加热条件下生成NH3和HCl，常温下NH3和HCl反应生成NH4Cl

D．Na2O溶于水

答案：　A

2．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2＋O22SO3，当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于(　　)

A．SO2、O2    B．SO2、SO3

C．O2、SO3    D．SO2、O2、SO3

答案：　D

3．(双选)在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A．t1时刻，反应逆向进行

B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率

C．t3时刻，达到反应进行的限度

D．t4时刻，反应处于平衡状态

答案：　BD

4．在120 ℃时分别进行如下四个反应：

A．2H2S＋O2===2H2O＋2S↓

B．2H2S＋3O2===2H2O＋2SO2

C．C2H4(g)＋3O2===2H2O＋2CO2

D．C4H8(g)＋6O2===4H2O＋4CO2

若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前＝d后和p前＞p后的是________；符合关系式d前＝d后和p前＝p后的是________(请填写反应的代号)。

答案：　B　C

探究一　可逆反应的特征及其化学平衡的建立

阅读教材P30～P31中“化学平衡状态”，以反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为例，交流讨论下列问题。

1．恒容密闭容器中充入SO2和O2进行反应，达到平衡前，各物质的浓度怎样变化？v(正)、v(逆)怎样变化？

提示：达到平衡前，SO2和O2的浓度逐渐减小，v(正)逐渐减小，SO3的浓度逐渐增大，v(逆)逐渐增大

2．达到平衡状态时，各物质的浓度怎样变化？v(正)、v(逆)有什么关系？

提示：达到平衡状态时，SO2、O2和SO3的浓度均保持不变；v(正)＝v(逆)。

3．结合上述反应分析，化学平衡状态有哪些特征？

提示：化学平衡状态的特征概括为“逆、等、动、定、变”。

利用“极端假设法”界定可逆反应物质的取值范围

在密闭容器中进行可逆反应X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度范围的判断是常见题型。此类题型可用极端假设法确定，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。

假设反应正向进行到底：

　　　　　　　   　X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)

c(起始)/(mol·L－1)　   0.1　　0.3　　　0.2

c(转化)/(mol·L－1)     0.1    0.1      0.2

c(终态)/(mol·L－1)      0     0.2      0.4　　

假设反应逆向进行到底：

　　　　　　　　  X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)

c(起始)/(mol·L－1)　  0.1　　0.3　　  0.2

c(转化)/(mol·L－1)    0.1    0.1      0.2

c(终态)/(mol·L－1)    0.2    0.4      0

平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0，0.2)，Y2∈(0.2，0.4)，Z∈(0，0.4)。　　

1．判断下列描述的正误。(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)CO2与水的反应是不可逆反应。(　　)

(3)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。(　　)

答案：　(1)√　(2)×　(3)×

2．(双选)在密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，则平衡时各物质浓度可能是(　　)

A．X为0.2 mol·L－1

B．Y为0.1 mol·L－1