第07课 化学平衡状态和化学平衡常数-2023年新高二化学暑假自主学习课程导航（人教版2019选择性必修1）

第07课 化学平衡状态和化学平衡常数 [学习目标] 明课程标准 扣核心素养 1.通过化学平衡的建立过程，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。 2．认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的关系。 1.变化观念与平衡思想：能运用动态平衡的观点分析、判断化学平衡状态，能运用对立统一思想和定性定量结合的方式揭示化学平衡状态的本质特征。 2．证据推理与模型认知：能通过定性分析和定量计算，理解化学平衡常数模型的构建，能进行有关化学平衡常数的相关计算和判断，运用模型解释或解决复杂的化学问题。 [学习过程] 知识点一 化学平衡状态 教材学习 仔细阅读教材，思考下列问题： 1．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率___________时，反应物和生成物的浓度均___________，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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 2．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。 (1)逆：研究的对象是___________反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆___________。 (3)动：化学平衡是一种___________平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一___________。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生___________，并在新条件下建立新的平衡。 问题:　在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入体积为V L 的密闭容器中，发生反应： I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1。 (1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)。 (2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，从而化学反应速率v正________，而v逆________(以上均填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡。若保持外界条件不变时，反应混合物的总物质的量为________mol。此时放出的热量Q________a kJ(填“＝”“>”或“<”)。 知识精讲 化学平衡状态的判断标志——正逆相等，变量不变 (1)直接标志——“正逆相等” ①v正＝v逆 有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 (2)间接标志——“变量不变” ①确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。 ②常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。 典题例析 【例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 【例2】(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是_______________， 下列关系中能说明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已经达到平衡状态的是________(填字母序号)。 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)在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a．各物质的浓度不变，b．平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c．容器内气体压强不变，d．容器内气体密度不变，e．容器内气体颜色不变。 ①能说明反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有_______； ②能说明反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有_______； ③能说明反应2NO2(g)