2 第2节 第1课时 化学平衡状态-【重难点手册】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

,第二章化学反应速率与化学平衡通 第二节 化学平衡 重点和难点 课标要求 1.理解化学平衡的概念及化学平衡状态的特征。 重点：1.化学平衡常数。 2.知道化学平衡常数的含义，构建化学平衡常数相关计 2.从定性和定量两个角度判断化 算的思维模型，能利用K和Q的关系判断化学反应进行的方 学平衡移动的方向。 向，发展证据推理与模型认知的学科核心素养。 难点：1.反应条件对化学平衡的影响。 3.通过实验探究，了解外界条件对化学平衡状态的影响， 2.对勒夏特列原理的理解。 发展变化观念与平衡思想的学科核心素养。 3.化学平衡常数的有关计算。 4.理解勒夏特列原理，能依据该原理分析化学平衡移动 的方向，体会理论对实践的指导作用。 第一课时 化学平衡状态 11111111111111111110111111011111111110111101111111011111110101111011111111111 必备知识梳理 1111110111101111111111111101011111111101111101111011011111111111111011110111111 基础梳理 知识点(1 化学平衡状态 敲黑板D 可逆反应的特点 1.化学平衡状态 相同条件下，既能向正及应方向进行 ”同时又能向逆及应方向进行的及应 相同条件下，正、逆反 两同 在一定条件下，可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等，反 应同时进行 正、逆的瞬时速率不为0，一钱时间内的平均速率为0 用“一”表征正、逆反 两向 应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简 应两个方向 不能完全转化（反应物 称化学平衡。◆敲黑板 一不能 和生成物同时存在) 2.化学平衡状态的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密 诊考策 闭容器中。反应过程如下： 对化学平衡状态的正确理解 (1)前提是“一定条件下的 反应开始时 反应物的浓度最大，最大，生成物的浓度为0，@ 为0 可逆反应”。 (2)实质是“正反应速率和 反应进行时 反应物的浓度逐渐减小→逐渐减小：生成物的 逆反应速率相等”。 浓度由0逐渐增大→v从0逐渐增大 (3)特征是“反应混合物中 各组分的浓度保持不变”。即 达到平衡时 =v≠0，反应混合物中各组分的浓度保持不变 V正=口超≠0，是动态平衡。 ◆诊考策淘 49 重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ 以上过程可用图1来表示： (4)一定条件是指所处的外 t,之前从逆向 界状况：恒温恒压或恒温恒 开始建立平衡 t之前 容等。 从正向 开始建 VE=V地 (5)化学平衡状态是可逆反 立平衡 (平衡状态) (平衡状态) 应在一定条件下所能达到的最 大限度。 t t t 图1 图2 同理，若开始时只有生成物，没有反应物，最终也可以建立化 敲黑板⊙ 学平衡状态，如图2所示。◆敲黑板 (1)化学平衡的建立与途径 3.化学平衡的特征 无关，即在相同条件下，若投料 逆一化学平衡研究的对象是可逆反应 量相同，不管可逆反应是从正反 等一 应开始，还是从逆反应开始，也 不管是一次性投料，还是分多次 动 化学平衡是一种动态平衡，v=va≠0 投料，最终达到的化学平衡是相 定一反应物和生成物的浓度或百分含量保持不变 同的。 条件改变，化学平衡可能改变，在新条件下建 (2)达到化学平衡时，反应 变 立新的化学平衡 混合物中各组分的物质的量浓 例①恒温时向2L密闭容器中通入一定量的气体X和Y,发 度恒定，但不一定相等，其比值 生反应：2X(g)+Y(g)一3Z(8,Y目 也不一定等于化学方程式中各 的物质的量n(Y)随时间t变化的会1.0 组分的化学计量数之比。 曲线如图所示。下列说法正确的是 0.8 0.5 ()。 A.正反应速率a点比b点小 05 t/min B.to min时该反应停止 C.to min时，c(Z)=0.75mol·L1 D.当密闭容器中的压强不再变化，该可逆反应达到了化学平 衡状态 解析反应开始加入一定量的气体X和Y,则反应2X(g)十Y(g)一 3Z(g)从正反应方向开始进行，随着反应的进行，正反应速率越来越小，平衡 时达到最小，则根据图示可知，a,点的正反应速率大于b点的正反应速率， 诊考策逾 A错误；可逆反应从b点开始达到平衡，化学平衡为动态平衡，此时反应仍 常见的化学平衡状态的 在进行，正反应速率等于逆反应速率，B错误；从图像中可以看出，从反应开 判定标志 始到平衡，参加反应的Y的物质的量为0.5ol,生成的Z的物质的量为 各组分的浓度不变 1,5m0l,c(☑=1L5mol=0.75molL,C正确；该反应是一个反应前后 各组分的质量（物质的量）分数不变 2L 志 各气体组分的体积分数不变 气体物质的量不变的反应，体系的压强始终不变，因此不能根据压强不变判 反应物的转化率不变 断反应是否达到平衡状态，D错误。 答案C小诊考策 50 第二章化学反应速率与化学平衡通 重难拓展 记方法@ 重难点1判断化学平衡状态的方法 判断可逆反应是否达到平衡 状态，要抓住“两看”“三注意”： 1.动态标志(y正=v逆≠0) (1)“两看”：一看物质的状 (1)同种物质 正、逆相等 态，二看气体的化学计量数。 同一物质的生成速率等于消耗速率。 (2)“三注意”：①注意不同 物质的平衡浓度之间无必然联 (2)不同物质 系；②注意公式M气-m车在讨 必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA十bB—一cC十 n气 论混合气体的平均相对分子质 dD ,(A)正=时，反应达到平衡状态。· v(B)逆b 量变化时的应用：③注意公式 严变量不变这里的“不变”不能理解成“相等” 2.静态标志（各种“量”不变） (如果相等，则只是一种巧合或特 产例)或“某一比例” P气费在讨论混合气体的密 (1)各物质的质量、物质的量或浓度不变。 度变化时的应用。 (2)各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数等）不变。 辨易错 (3)温度（绝热容器）、压强（化学反应前后气体分子数不相 判断化学平衡状态的 等)。或颜色（某组分有颜色）不变。◆舞易错 注意事项 (1)根据压强来判断可逆反 (4)平均相对分子质量不变（化学反应前后气体分子数不相等）。 应是否达到平衡时要注意两点： “变”与“不变”是相对的，如气体密度：恒容及应前后气体均为不变量，恒容及应物、 生成物中有固体（液体）则为变量 一是容器的容积是否可变；二是 总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到 反应前后气体的物质的量是否 变化。 平衡状态；若物理量恒为不变量，则不能作为平衡标志。 (2)一般来说，反应体系中 例①一定温度下，在恒容的密闭容器中进行可逆反应：A(s)十 各组分的体积分数保持不变，可 3B(g)一2C(g)。下列说法表明反应达到平衡状态的是( ）。 认为反应达到平衡状态。但有 ①C的生成速率和C的消耗速率相等 些反应中气体的体积分数始终 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3 a mol B 不变，这样的反应就不能用体积 分数不变作为判断反应达到平 ③混合气体的密度不再变化 衡状态的标志。如M(s) ④混合气体的总压强不再变化 A(g)十2B(g),若只投入M开 ⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：2 始反应，则A的体积分数总是 ⑥C的体积分数不再变化 B的体积分数总是号。 1 A.②④⑤ B.①③④⑥ 3纠错练1 C.①②④⑥ D.①②③④⑤ 判断正误（正确的打“、√”， 解析①C的生成速率与C的消耗速率相等，则正、逆反应速率相等，说 错误的打“×”)。 明反应达到平衡状态；②单位时间内生成a mol A是逆反应，同时生成 (1)对反应X(g)+2Y(g) 3 a mol B也是逆反应，不能说明反应达到平衡状态；③气体的密度是混合 一3Z(g),压强不随时间而变， 气体的总质量和容器容积的比值，混合气体的总质量会变，容器容积不变， 说明反应已达平衡状态。 故混合气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态；④反应前后气体的物 (2)对可逆反应C(s)十 质的量不相等，故混合气体的总压强不再变化，说明反应达到平衡状态； 51 铺重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ ⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故 H2O(g)CO(g)+H2(g), A、B、C的物质的量之比为1：3：2不能说明反应达到平衡状态；⑥容器中 消耗H,O(g)的速率与生成 C的体积分数不变，说明各物质的物质的量不变，则反应达到平衡状态。 CO(g)的速率相等，说明反应达 到平衡状态。 ( 答案B (3)(2023·湖南选择考)恒 易错点1对化学平衡状态判断错误 容密闭容器中发生反应：CH(g) (1)判断可逆反应是否达到化学平衡状态，首先要分析反应的外界条 +HO(g)-CO(g)+3H2(g), 件，抓住反应的特点（化学计量数、物质的状态等），然后具体分析。 温度为T1℃，当容器内压强不 变时，反应达到平衡状态。 2)明瑞0的合义，M-0费 ( (3)以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志： (4)在2L的密闭容器中， ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量 800℃时发生反应：2NO(g)+ O2(g)-一2NO2(g),当容器中 数之比。 气体的颜色保持不变时，说明反 ②恒温恒容下气体物质的量不变的反应，体系的压强或总物质的量 应已达到平衡状态。 () 不再随时间的变化而变化，如2HI(g)L2(g)十H2(g)。 (5)对可逆反应CH4(g)十 ③全是气体参加的物质的量不变的反应，体系的平均相对分子质量 H2O(g)=C0(g)+3H2(g), 不再随时间的变化而变化，如2HI(g)一L2(g)十H2(g)。 若3(CH4)=v(H2),说明反应 ④反应物和生成物全是气体的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 已达到平衡状态。 国311111110111111011110101111111111111110131101000111010011110 关键能力提升 B11011111111131101101011010101111111010111103101031111010110111101011011011 题型（① 可逆反应物质浓度的取值范围 加0.6mol·L1,B的浓度增加1.8mol·L1,此时 判断 c(A)=1.4mol·L1、c(B)=3mol·L1。但实际上该 例①在一个恒容密闭容器中发生如下反 反应为可逆反应，不能进行到底，所以0.4mol·L1< c(A)<1.4mol·L1、0<c(B)<3mol·L1、0c(C)< 应：A(g)十3B(g)C(g),反应过程中某一时 1mol·L1。A项，不满足0<c(B)<3mol·L-1, 刻测得A、B、C的浓度分别为0.8mol·L1、 错误；B项，C(A)、c(C)不可能都减小，错误；D项，根 1.2mol·L1、0.6mol·L1,当反应达到最 据题给化学方程式中A、C的化学计量数关系可知 大限度时，可能出现的数据是( ）。 c(A)十c(C)=1.4mol·L-1,错误。 A.c(B)=3mol·L1 答案C B.c(A)=c(C)=0.5 mol.L-1 名师支招 C.c(A)=0.6mol·L-1 “一边倒”法判断可逆反应中物质浓度的取值 D.c(A)+c(C)=1.5 mol.L-1 (1)完全转化到“一”的右侧，求出生成物的 解析反应过程中某一时刻测得A、B、C的浓度 最大值、反应物的最小值，此时反应物可能为0，也 分别为0.8mol·L-1、1.2mol·L-1、0.6mol·L1, 可能不为0。 假设反应向正反应方向进行，B完全转化时，A的浓 (2)完全转化到“一”的左侧，求出反应物的 度减少0.4mol·L1,C的浓度增加0.4mol·L1, 最大值、生成物的最小值。 此时c(A)=0.4mol·L-1、c(C)=1mol·L-1;假设： (3)据(1)(2)得出各物质浓度的取值范围进行 反应向逆反应方向进行，C完全转化时，A的浓度增 讨论。 52 第二章化学反应速率与化学平衡通 跟踪练①在一密闭容器中进行反应： 变，则混合气体的体积不再变化，不能说明反应达到 2S02(g)十O2(g)一2S03(g),已知反应过程 化学平衡状态，不合题意；由分析可知，①②③④符合 中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为 题意，A正确。 答案A 0.2mol·L1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1, 当反应达到平衡时，可能存在的数据是()。 名师支招 判断化学平衡状态的“两方法”“两审” A.S02为0.4mol·L1,O2为0.2mol.L1 (1)“两方法”—逆向相等，变量不变 B.S02为0.25mol·L1 ①“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应速 C.S03为0.4mol·L-1 率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一种物质 D.S02、S03均为0.15mol·L1 的消耗速率和生成速率相等。 题型2化学平衡状态的综合判断 ②“变量不变”：如果一个量是随反应的进行而 变化的，当其不变时反应达到化学平衡状态；一个 例②(2026·湖北襄阳宜城一中月考)一 随反应的进行保持不变的量不能作为判断化学平 定温度下，在容积不变的密闭容器中进行可逆 衡状态的依据。 反应：SiF4(g)+2H2O(g)=一SiO2(s)+ (2)“两审”—一审题干条件：是恒温恒容还 4HF(g),下列能表明该反应已达到化学平衡 是恒温恒压等。二审反应特点：①全部是气体参与 状态的是()。 的等物质的量反应还是非等物质的量反应；②是有 ①2u(H,O)正=v(HF)逆②SiF4的体积 固体或液体参与的气体等物质的量反应还是非等 分数不再变化③容器内气体压强不再变化 物质的量反应 ④4molH一O键断裂的同时，有4molH一F ®踪练2恒温恒容条件下，下列可逆反 键断裂⑤混合气体的体积不再变化 应（起始时只充入反应物）达到平衡状态的标 A.①②③④ B.②④⑤ 志正确的是( C.①②③ D.③④⑤ )。 解析①由题给化学方程式可知，当2w(H2O)正 选项 反应 标志 =v(HF)时，有v(HF)正=v(HF)送，说明反应达到 单位时间内断 化学平衡状态，符合题意；②SiF4的体积分数不再变 裂H一I键的个 1 2HI(g)=H2(g)+L2(g) 化，即SiF4的量不再改变，说明反应达到化学平衡状 数是断裂H一H 键个数的2倍 态，符合题意；③该反应前后气体的总物质的量发生 改变，容器容积不变，则容器内压强在改变，故容器内 CH (g)+H2O(g) CO和H2的体 气体压强不再变化，说明反应达到化学平衡状态，符 CO(g)+3H2 (g) 积比保持不变 合题意；④H一O键断裂表示发生正反应，H一F键断 2u(NO2)正= 2NO2(g)→N2O4(g) 裂表示发生逆反应，由题给化学方程式可知4mol v(N2O4)逆 NH,COONH(s) H一O键断裂的同时，有4molH一F键断裂，能够说 NH3的物质的 2NHs (g)+CO2 (g) 量分数保持不变 明反应达到化学平衡状态，符合题意；⑤容器容积不 53测定，故A符合题意；反应Mg+2HCl一MgCl2+ H2个会使镁条溶解而质量减轻，可以根据质量变化测 定反应速率，故B不符合题意；反应2H,0,催化剂 2H20O十O2个反应前无气体，反应后有气体生成，注 射器收集反应后气体，可得气体体积变化，可以测 定反应速率，故C不符合题意；反应Ba(OH)2+ H2SO4一BaSO4↓十2H2O,反应前后溶液中离 子浓度不同，则溶液电导率不同，可通过溶液电导 率变化测定反应速率，故D不符合题意。] 第二课时影响化学反应速率的因素活化能 【必备知识梳理】 [纠错练1](1)/。(2)/。(3)×。(4)×. (5)√。 【关键能力提升】 [跟踪练1]C[由题图中数据可知，实验①中，在 10min内△c(M①=(0.30-0.15)×10-3mol·L-1= 1.5X10 mol.L,(MD=AC=1.5X10molL- △t 10 min =1.5×10-5mol·L1·min1,A正确；实验①② 起始浓度和pH相同，②中温度较高，由图像可知， ②中的降解速率较大，说明升高温度，M的降解速 率增大，B正确；实验②④温度和起始浓度均不同， 则不能说明M的浓度越小，降解速率越小，C错误； 实验③中pH高于实验①，其他条件相同，③中M 的浓度减少得慢，且最终M未降解完全，证明酸性 越弱，越不利于M的降解，D正确。] [跟踪练2]C[反应①的正反应活化能E大于反 应②正反应活化能E,所以反应速率：①<②，而 总反应速率取决于慢的反应，故决速步为①，A正 确；温度升高，反应速率加快，B正确；E。是该反应 正反应的活化能，C错误；催化剂能降低反应的活 化能，加快反应速率，D正确。] [跟踪练3]一1。[将实验1、3中的数据分别代入 速率方程可得q=k·m·n·p'、10q=k·m“· n8.(0.1p)y,则g=，k·m·n·p'1 10qk·m°·n·(0.1p)10 10',解得y=-1。] 纠错练与跟踪练参考答案与提示通 第二节化学平衡 第一课时化学平衡状态 【必备知识梳理】 [纠错练1](1)×。 (2)×。(3)/。(4)/。 (5)×。 【关键能力提升】 [跟踪练1]B[假设该反应正向进行到底，则最终 SO3的浓度为0.4mol·L1,SO2和O2的浓度均 为0；若该反应逆向进行到底，则最终SO2和O2的 浓度分别为0.4mol·L1和0.2mol·L1,S03 的浓度为0。但该反应为可逆反应，平衡时各物质 浓度不为0，A、C错误；反应物、生成物的浓度不可 能同时减小，D错误。] [跟踪练2]A[断裂H一I键表示正反应，断裂 H一H键表示逆反应，单位时间内断裂H一I键的 个数是断裂H一H键个数的2倍，说明v(HI)正= 2u(H2)逆，则反应达到平衡状态，A符合题意；反应 过程中CO和H2按体积比1：3生成，则二者的体 积比始终保持1：3，故二者体积比不变不能说明反 应达到平衡状态，B不符合题意；2w(NO2)正= v(N2O4)逆时，正、逆反应速率不相等，反应没有达 到平衡状态，C不符合题意；容器中的两种气体均 为反应产物，NH3的物质的量分数始终不变，故 NH?的物质的量分数不变不能说明反应达到平衡 状态，D不符合题意。] 第二课时化学平衡常数 【必备知识梳理】 [纠错练1]C[生成物D是气体，C是固体或液体。] 【关键能力提升】 [跟踪练1]B[②中反应开始时Q c(HO)·c(CO) c(H)·c(CO2) 0.2X0.1=1<K,所以反应正向进行，A错误； 0.2×0.1 设①中达到平衡时CO的浓度为xmol·L1,则 根据化学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳的 浓度均为(0.1一x)mol·L-1,一氧化碳和水蒸气 的浓度均为xmol·L1,K= c(H2O)·c(CO) c(H2)·c(CO2) 217