第2章第2节 化学平衡(第1课时 化学平衡状态)（教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
一、化学平衡状态
1、可逆反应
（1）定义：在同一条件下，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
双同性：正反应和逆反应发生的条件相同。
双向性：正反应和逆反应同时进行。
共存性：反应物不可能完全转变成产物，反应物和生成物共存于同一体系。
2．化学平衡的建立
在一定条件下的容积不变的密闭容器中，发生如图两个反应，有关物质的浓度~时间图像如图：
图（a） 图（b）
（1）如图（a）所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而 c(NH3)逐渐增大，v逆逐渐增
大，从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变，即 v正＝v逆时，反应达到平衡。
（2）如图（b）所示，随着 NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而 c(N2)、c(H2)逐渐增大，v正逐渐增大，
从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变，即 v正＝v逆时，反应达到平衡。
3．化学平衡状态的概念
在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，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，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。
4．用速率～时间图像理解化学平衡状态的建立〔以图(a)为研究对象〕
速率～时间图像
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5．化学平衡的特征
（1）逆：即化学平衡的研究对象是可逆反应。
（2）等：即 v正 ＝ v逆。
（3）动：即化学平衡是一种动态（ “动态”或“静态”）平衡，即 v正＝v逆≠0，反应并未停止。
（4）定：在达到化学平衡的混合体系中，各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量保持不变 。
（5）变：化学平衡是在一定条件下的平衡，若条件改变，使 v正≠v 逆，则平衡状态改变。
6．化学平衡的标志：以反应 aA＋bBcC＋dD为例。
1、速率标志：牢牢把握“双向相等”，v正= v 逆。
v正= v 逆
同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率，即 v正A＝v逆A
不同物质：
v正A
v逆B＝
a
b
【理解应用】以 N2＋3H22NH3反应为例，深刻理解 v正= v 逆。
（1）若有 1mol N2消耗，若反应达到平衡，则
用同种物质描述：同时有1mol N2生成（“生成”或“消耗”，下同）；
用同侧物质描述：同时有3mol H2生成；
用两侧物质描述：同时有2mol NH3消耗。
（2）对于可逆反应，一定存在v正 N2
v正 H2＝1
3，若v正 N2
v逆 H2＝1
3时，相当于 v正H2=v逆H2，反应达到平衡。
【等价标志】反应混合物中各组分的浓度保持不变。
等价标志
各组分的物质的量、质量、体积均保持不变；
各组分的物质的量分数、质量分数、体积分数均保持不变；
反应物的转化率不变；
含有色物质的体系颜色不变。
2、间接标志：根据 M、ρ、n(总)、p(总)等变化分析。
（1）先两看：
①看反应条件：恒温恒容或恒温恒压或绝热容器；
②看反应特点：物质的状态和反应前后气体分子总数的变化（∆n）。
（2）牢牢把握“变量不变”
分析体系中哪些量是“变量”，哪些量是“不变量”，如为“不变量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判
断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。提示：
（1）混合气体的平均摩尔质量：
M
= m
n = M1×n 1 %＋M2×n 2 %；
（2）混合气体的的密度：ρ= m
V。
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