专题2 第二单元 第2课时 化学平衡状态-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（苏教版）

第2课时　化学平衡状态 [素养发展目标]　1．知道化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。2．从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。3．熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。 一、可逆反应及其特征 1．定义 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．表示方法 可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 3．特点 【即学即练】 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止(×) (2)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%(√) (3)CO2与水的反应是不可逆反应(×) (4)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应(×) (5)已知N2＋3H22NH3，若1 mol N2与3 mol H2充分反应，可得到2 mol NH3(×) 二、化学平衡状态及其特征 1．化学平衡状态的建立 (1)建立过程(以N2＋3H22NH3为例) 物质浓度 反应速率 反应物 生成物 正反应 逆反应 开始时 最大 0 最大 0 进行中 减小 增大 减小 增大 平衡时 不变 不变 v(正反应) ＝v(逆反应) (2)浓度—时间图像和速率－时间图像 2．化学平衡状态的概念 当外界条件不变时，可逆反应进行到一定程度，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，称为化学平衡状态。 3．化学平衡状态的特征 【即学即练】 2．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是 。 A．单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB B．容器内的总压强不随时间变化 C．单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2 D．单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2 E．容器内A2、B2、AB的物质的量之比是1∶1∶2时的状态 F．容器中c(A2)＝c(B2)＝c(AB)时的状态 提示：C 化学平衡状态的判断方法 德国化学家哈伯(F．Haber，1868～1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%，这是工业普遍采用的直接合成法。一定温度下，恒容密闭容器中进行合成氨反应如下：N2＋3H22NH3。 1．单位时间内，有1 mol N2反应，同时有2 mol NH3生成，能说明反应已达到平衡吗？ 提示：单位时间内，有1 mol N2反应，同时有2 mol NH3生成均表示正反应，无法说明反应已达到平衡。 2．用N2、H2、NH3表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2，能说明反应已达到平衡吗？ 提示：化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，无法说明反应已达到平衡。 3．当容器中气体的密度不随时间的变化而变化时，该反应是否处于平衡状态？ 提示：不一定处于平衡状态；原因是反应物、生成物均为气体，气体的密度(ρ＝)为“定量”，故无法判断反应是否达平衡状态。 4．当容器中气体的压强不随时间的变化而变化时，该反应是否处于平衡状态？ 提示：反应达到平衡状态。原因是合成氨的反应是气体物质的量减小的反应，故容器中气体的压强是“变量”，当“变量”不变时，反应达到平衡状态。 判断可逆反应达到平衡状态的方法 1．从化学反应速率的角度判断(即v正＝v逆≠0) 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．利用“变量”与“不变量”判断 (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。 1．恒温恒容条件下，能说明反应2NO2(g)N2O4(g)(无色)一定处于化学平衡状态的是(　　) A．消耗2 mol NO2的同时生成1 mol N2O4 B．混合气体的颜色不再变化 C．单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为1∶2 D．混合气体的密度保持不变 B　[化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，而消耗NO2和生成N2O4均表示的是正反应速率，故消耗2 mol NO2的同时生成1