2.2.1 化学平衡状态-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

本讲义聚焦高中化学“化学平衡状态”核心知识点，以可逆反应概念及特征为基础，通过合成氨反应实例，用表格分析反应过程中反应物与生成物浓度、速率的变化，建立平衡状态动态过程理解，进而总结“逆、等、动、定、变”特征，最终通过直接判据（速率相等、浓度恒定）和间接判据（变量不变）构建判断思维模型，形成完整学习支架。 该资料以科学思维和科学探究与实践为特色，设计“自主预习-自我诊断-迁移应用-分层检测”进阶路径。如通过浓度变化表格与速率图像分析培养模型建构能力，自我诊断题（如判断可逆反应是否共存）和对点训练（如恒容下混合气体密度是否作为平衡判据）提升科学思维。课堂检测结合图像题辅助教师实时反馈，课后达标分基础与素养题，助力学生查漏补缺，强化化学平衡观念。

第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 【学习目标】1.通过认识化学平衡状态的建立过程，理解化学平衡是一种动态平衡。 2.掌握化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断的思维模型。 知识点一 化学平衡状态 自主预习 新知构建 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 【答案】相同； 同时； 小于 1． 与 两反应互为可逆反应吗？为什么？ 【答案】不互为可逆反应，因为两反应的反应条件不同。 2．化学平衡状态的建立（以合成氨反应为例） 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应为。 请根据图示填写下表： 项目 反应物浓度 生成物浓度 开始时 ④_ _ ⑤_ _ ⑥_ _ ⑦_ _ 进行中 ⑧_ _ ⑨_ _ ⑩_ _ ⑪_ _ 平衡时 ⑫_ _ ⑬_ _ ⑭_ _ ⑮_ _ 上述过程的图像可表示为 【答案】最大； 最大； 0； 0； 减小； 减小； 增大； 增大； 不变； 不变； 不变； 不变 3．化学平衡状态的含义 在一定条件下的可逆反应体系中，当⑯_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 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，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 【答案】正、逆反应的速率相等 4．化学平衡状态的特征 【答案】可逆； 相等； ； 动态； ； ； 不变； 移动 2．在已达到平衡的可逆反应体系 中，充入由 组成的氧气一段时间后，中是否存在? 【答案】存在。化学平衡是动态平衡，加入的会与结合生成含有的，同时含有的又会分解得到和，使得和中也含有，因此中存在。 自我诊断 （1） 合成氨反应中，若过量，则可以使完全消耗（ ） （2） 达到化学平衡状态时，所有物质的速率都相等（ ） （3） 平衡状态是一种静止状态，反应物和生成物的浓度不再改变（ ） （4） 反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持相等（ ） （5） 化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果（ ） 【答案】（1） × （2） × （3） × （4） × （5） √ 迁移应用 对点训练 1．对于反应，下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】选。可逆反应中反应物和生成物共存，、和 都是双原子分子，体系中应含有3种双原子分子。 2．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下图所示。下列有关说法正确的是（ ） A. 时，反应逆向进行 B. 时，正反应速率大于逆反应速率 C. 时，达到反应进行的限度 D. 时，反应处于平衡状态，反应停止 【答案】B 【解析】选。时，（正）（逆），反应正向进行，故 错误；时，（正）（逆），故 正确；时，（正）（逆），没有达到反应进行的限度，故 错误；时，（正）（逆），反应达到平衡状态，但反应并没有停止，故 错误。 3．在、条件下，乙烷生成乙烯的反应达到平衡后，下列说法正确的是（ ） A. 的浓度保持不变 B. 仍在不断分解，其浓度不断减小 C. 的分解速率大于其生成速率 D. 仍在不断生成，其浓度不断增加 【答案】A 【解析】选。反应达到平衡后，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化，但各物质仍在发生反应。 知识点二 化学平衡状态的判断 自主预习 新知构建 1.直接判据——定义法 （1）“等” ①同种物质：某物质的生成速率等于它的消耗速率，即（A）（A）。 ②不同物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，如对于反应，（A）（B）。 （2）“定” 反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度、百分含量（质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等）保持恒定不变。 2.间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 学思用．在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时： ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量 ⑤混合气体的颜色 ⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比 （1） 一定能证明 达到平衡状态的有_ _ 。 （2） 一定能证明 达到平衡状态的有_ _ _ _ 。 （3） 一定能证明 达到平衡状态的有。 【答案】（1） ①③④ （2） ⑤ （3） ②④ 恒温恒容条件下，化学平衡状态的判断方法 （1）利用“总压强”“平均相对分子质量”判断——要注意反应前后气体体积的变化。 项目 是否平衡 总压强 当时，总压强一定（其他条件一定） 是 当时，总压强一定（其他条件一定） 不一定 平均相对分子质量 当时，一定 是 当时，一定 不一定 （2）利用“气体密度”判断——要注意反应前后是否有非气态物质参加。 反应 是否平衡 一定） 是 一定） 不一定 一定） 不一定 迁移应用 对点训练 1．在条件下，发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是（ ） A. 压强不再变化 B. 生成的速率和消耗的速率相等 C. 混合气体的密度不变 D. 的质量不再变化 【答案】D 【解析】选。项，反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不再变化不能说明该反应达到平衡状态；项，生成 的速率为逆反应速率，消耗 的速率也为逆反应速率，故二者速率相等不能说明该反应达到平衡状态；项，混合气体的质量、容器容积都恒定不变，密度始终不变，故密度不变不能说明该反应达到平衡状态；项，的质量不再变化，能说明该反应达到平衡状态。 2．在恒容密闭容器中发生反应，下列能够判断该反应达到化学平衡状态的有_ _ （填序号）。 ①单位时间内生成的同时生成 ②单位时间内、、的物质的量浓度变化量之比为 ③混合气体的颜色不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变 ⑥保持不变 【答案】③⑤⑥ 【解析】单位时间内生成 的同时生成，都是正反应速率，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故①不选；化学反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间内、、的物质的量浓度变化量之比始终为，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故②不选；当混合气体的颜色不再改变时，的浓度不变，说明该反应达到化学平衡状态，故③选；该反应中气体的总质量、容器的容积均为定值，混合气体的密度始终不变，无法判断该反应是否达到化学平衡状态，故④不选；混合气体的总质量为定值，而混合气体的总物质的量为变量，混合气体的平均摩尔质量为变量，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明该反应达到化学平衡状态，故⑤选；保持不变，说明该反应达到化学平衡状态，故⑥选。 3．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列能判断该反应达到平衡状态的有_ _ _ _ （填序号）。 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中的体积分数不变 ⑦密闭容器中混合气体的总质量不变 【答案】①②③⑤⑦ 【解析】 满足正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态；②正反应气体物质的量增大，当密闭容器中总压强不变时，说明反应达到平衡状态；③在反应过程中容器的容积始终不变，但气体的质量发生变化，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态；④由于体系中只有两种气体，且氨和二氧化碳的体积之比始终满足，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑤正反应气体物质的量增大，当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时，说明反应达到平衡状态；⑥由于体系中只有两种气体，且氨和二氧化碳的体积之比始终满足，所以密闭容器中 的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑦由于反应物是固体，所以密闭容器中混合气体的总质量不变时，说明反应达到平衡状态。 课堂检测 巩固落实 1．一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应。当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法错误的是 （ ） A. 反应已达到平衡状态 B. 、、三者共存 C. 、、的浓度不再变化 D. 、、的浓度之比为 【答案】D 【解析】选。当正、逆反应速率相等且不等于零时，反应已达到平衡状态，故 正确；可逆反应不能进行到底，、、三者共存，故 正确；反应达到平衡状态时，、、的浓度不再变化，但、、的浓度之比不一定为，故 正确、错误。 2．（教材习题改编）在一定条件下的恒容密闭容器中发生可逆反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是（ ） A. B. 反应容器中的质量分数不变 C. 体系压强不再变化 D. 混合气体的密度不再变化 【答案】A 【解析】选。反应达到平衡时存在，故 符合题意；反应容器中 的质量分数不变，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意；恒容密闭容器中，体系压强不再变化，则气体的物质的量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意；恒容密闭容器中，混合气体的密度不再变化，则气体的质量不再变化，说明该反应达到平衡状态，故 不符合题意。 3．[（2025·承德高二月考）]恒温时，向恒容密闭容器中通入一定量的气体和，发生反应，的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 正反应速率点比点小 B. 时该反应停止 C. 时 D. 当密闭容器中的压强不再变化时，该可逆反应达到化学平衡状态 【答案】C 【解析】选。根据题图可知，点的正反应速率大于 点的正反应速率，错误；时反应达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍在进行，正反应速率等于逆反应速率但不为零，错误；根据题图可知，从反应开始到平衡，参加反应的 的物质的量为，根据物质反应转化关系可知，生成 的物质的量为，因此 时，，正确；该反应前后气体物质的量不变，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不再变化判断反应是否达到化学平衡状态，错误。 4．[（2025·揭阳高二质检）]向绝热恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。下列叙述正确的是 （ ） A. 点时：（正）（逆） B. 生成物的总能量高于反应物的总能量 C. 浓度：点点 D. 体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】选。化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，实质是正反应速率等于逆反应速率，点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达到平衡，（正）（逆），错误；从 点到 点正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；反应物浓度随时间不断减小，浓度：点 点，错误；绝热容器中温度不再变化时，体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，正确。 5．一定温度下，在的恒容密闭容器中，、两种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。 （1） 该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 该反应达到最大限度的时间是_ _ _ _ ，该时间内的平均反应速率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （3） 该反应达到平衡状态时，放出的热量，当容器中充入时，反应放出的热量为_ _ _ _ （填字母）。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 等于 （4） 判断该反应达到平衡状态的依据是_ _ _ _ （填字母）。 A. 该条件下，正、逆反应速率都为零 B. 该条件下，混合气体的密度不再发生变化 C. 该条件下，混合气体的压强不再发生变化 D. 该条件下，单位时间内消耗的同时生成 【答案】（1） （2） 6； （3） B （4） C 【解析】 （1） 反应进行到 时，的物质的量减少了，为反应物，的物质的量增加了，为生成物，二者化学计量数之比为，因此该反应的化学方程式为。 （2） 根据题图可知，反应进行到 时各物质的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，因此该反应达到最大限度的时间是；该时间内的平均反应速率。 （3） 该反应达到平衡状态时消耗，放出 的热量，当容器中充入，若 完全反应，则放出 的热量，但该反应是可逆反应，反应不能进行到底，所以反应放出的热量小于，故选。 （4） 反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，不选；反应过程中气体的质量和容器的容积始终不变，故混合气体的密度始终不变，因此该条件下，混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，不选；该反应为气体体积减小的可逆反应，该条件下，混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，选；该条件下，单位时间内消耗 的同时生成，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，不选。 第页 学科网（北京）股份有限公司 $