1、化 学 选修 人教版新课标导学第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第1课时 化学平衡状态1 新课情境呈现 2 课前新知预习 3 预习自我检测 4 课堂探究研析 5 学科核心素养 6 课堂达标验收 7 课后素养演练 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 新课情境呈现返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 在19世纪后期，人们发现炼铁高炉排出的高炉气中含有相当量的CO。有人认为是CO与铁矿石的接触时间不长所造成的。英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉，以增加CO和铁矿石的接触时间。结果发现CO的含量仍然没有减少，这就成了炼铁技术中的科学悬念。直到19世纪下
2、半叶，这一谜底才得以揭开。你知道这是为什么吗？返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 课前新知预习返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 1可逆反应(1)定义：在_，既能向_方向进行又能向_方向进行的反应。(2)表示方法：约定采用“_”表示，把从左向右的反应称为_，从右向左的反应称为_。例如：SO2和H2O反应可表示为_。(3)特征：可逆反应发生的条件_，反应_进行到底，反应物_实现完全转化，反应体系中，与化学反应有关的各种物质_。2不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把_的反应叫不可逆反应，用“_”号表示。例如：Ba2SO=BaSO4。相同条件
3、正反应 逆反应 正反应 逆反应 SO2H22SO3 相同 不能 不能 共存 几乎完全进行=返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 3化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：(1)反应开始时，v(正)_，v(逆)为_。(2)反应进行时：反应物浓度_v(正)逐渐_。生成物浓度由零逐渐增大v(逆)从_开始逐渐_。(3)反 应 达 到 平 衡 时：_，反 应 混 合 物 中 各 组 分 的 浓 度_。最大 零 减小 变小 零 增大 v(正)v(逆)不再发生变化 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 以上过程可用下图表示：4化学平衡的定义在
4、一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率_，反应体系中所有参加反应的物质的_或_保持恒定的状态。相等 质量 浓度 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 5化学平衡特征返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 预习自我检测返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 1思考辨析：导学号 68732226(1)2H2O电解点燃H2O2为可逆反应。()(2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。()(3)化学反应达到平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应
5、速率不一定相等。()(4)可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。()(5)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变。()返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 2下列有关可逆反应的说法不正确的是 导学号 68732227()A可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B2HIH2I2是可逆反应CCaCO3CaOCO2是可逆反应D存在平衡的不一定是化学反应解析：存在平衡的不一定是化学反应，如溶解平衡，D正确；CaCO3分解与CaO与CO2反应的条件不同，二者不互为可逆反应。C 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 3把HI气体充
6、入密闭容器中，在一定条件下发生反应2(g)I2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是 导学号 68732228()AHI的生成速率等于其分解速率BHI的生成速率小于其分解速率CHI的生成速率大于其分解速率D无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小解析：HI充入密闭容器中，反应开始瞬间，浓度最大，正反应速率最大，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，对于逆反应，开始的瞬间，逆反应速率为零，随着反应的进行，逐渐增大，最后两者相等，建立平衡，趋向于平衡的过程中，正反应速率大于逆反应速率，即HI的生成速率小于其分解速率。B 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 4(双选
7、)在密闭容器中进行X2(g)4Y22(g)3Q2(g)的反应中，其中X2、Y2、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1 mol/L、0.4 mol/L、0.2 mol/L、0.3 mol/L，当反应达到平衡后，各物质的浓度不可能是 导学号 68732229()Ac(X2)0.15 mol/L Bc(Y2)0.9 mol/LCc(Z2)0.3 mol/L Dc(Q2)0.5 mol/L解析：X2(g)4Y22(g)3Q2(g)起始(mol/L)0.1 0.4 0.2 0.3若 X2 和 Y2 转化生成 Z2 和 Q2 时，c(Z2)0.20.10.3 mol/L，c(Q2)0.30.30.6 mol/
8、L，C 项不正确；若 Z2 和 Q2 转化生成 X2 和 Y2 时，按 Q2 的量进行计算，c(X2)0.10.10.2 mol/L，c(Y2)0.40.40.8 mol/L，B 项不正确。BC 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 5在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)D(g)已达平衡的是 导学号 68732230()A混合气体的压强 B混合气体的密度CB 物质的相对分子质量D气体的总物质的量解析：反应 A(s)D(g)前后气体分子数目相等，反应过程中气体的总物质的量、压强始终不变；B 的相对分子质量是一定值，与平衡无关，故 A、C、D
9、项均不能说明反应达到平衡状态。反应达到平衡的过程中，气体质量是一变量，由 m/V 可判断，混合气体的密度也是一变量，因此混合气体的密度不再改变，表明反应已达平衡。B 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 6在一定条件下，容器内某一反应 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 导学号 68732231()A反应的化学方程式为Bt2 时，正、逆反应速率相等，达到平衡Ct3 时，正反应速率大于逆反应速率Dt1 时，N 的浓度是 M 的浓度的 2 倍解析：由图象知，0t2时间内N的浓度的变化量是M浓度的变化量的2倍，可得反应的方程式为2NM；t2时刻体系并
10、未达到平衡，故正反应速率与逆反应速率不相等；t3时刻反应已达到平衡，此时v正v逆，因此选项A、B、C的说法都是错误的。D 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 课堂探究研析返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 知识点1 可逆反应1可逆反应的理解科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应(反应物生成物)和逆向反应(生成物反应物)都能同时进行。有些反应的可逆性很小，如 AgCl=AgCl，我们只是视作“不可逆”而已(AgCl 在溶液中仍有极微量的溶解：Cl)。在相同条件下，要用“”代替“=”作为连接反应物和生成物的符号，二 氧 化 硫 与 水 的 反 应
11、 是 可 逆 反 应，两 者 反 应 的 化 学 方 程 式 为 SO2 H22SO3。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 2可逆反应的特点(1)向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。(2)符号“”两边的物质互为反应物、生成物。(3)在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中还有H2O、SO2和H2SO3等分子。(4)无论一种物质投入量有多大，其他反应物不能完全反应。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别
12、为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是 导学号 68732232()Ac(Z)0.3 molL1Bc(X2)0.2 molL1Cc(Y2)0.4 molL1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1A 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 解析：假设反应由正反应方向开始进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4 molL1；假设反应由逆反应方向开始进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 molL1、0.4 molL1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不
13、可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A项正确，B、C项错误；又该反应是总体积不变的反应，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1，D项错误。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 变式训练1 对于可逆反应2SO2O23，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子 导学号 68732233()A只存在于O2中B只存在于O2和SO3中C只存在于O2和SO2中D存在于O2、SO2和SO3中解析：因为此反应是可逆反应，在一定条件下可同时向正、逆反应方向进
14、行，向正反应方向进行时使SO3中含18O，向逆反应方向(含有18O的SO3分解)就可能使SO2中含有18O，所以D正确。D 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 1化学平衡研究的对象是可逆反应。2可逆反应达到平衡时的特征(1)等：同一物质的正逆反应速率相等。(不同物质不一定相等)(2)动：动态平衡v(正)v(逆)0(3)定：各组分含量保持一定。(4)变：外界条件改变，平衡状态发生改变。知识点2 化学平衡状态返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 3化学平衡状态的判断(1)v(正)v(逆)0同一物质：正、逆反应速率相同。不同物质：反应速率的方向相反、大小符合化学
15、计量数之比。误区：反应速率之比等于化学计量数之比()；解释：只要反应进行，该关系就成立。同一物质的消耗速率与生成速率相等(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。误区：各组分的浓度或分子数之比等于化学计量数之比()；解释：平衡时各组分的浓度保持不变，不是相等或等于化学计量数之比。以反应mA(g)npC(g)qD(g)为例来说明。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成
16、了mmol A，即v(正)v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了pmol C，即v(正)v(逆)平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆)(平衡与否该式都成立)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D，均指v(逆)不一定平衡返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 mnpq时，总压强一定(其他条件一定)平衡压强mnpq时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡 M r一定，当mnpq时(M rmn)平衡混合气体的平均相对分子质量(M r)M r一定，但mnpq时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，
17、当体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度()密度一定(mV)不一定平衡颜色反应体系内有有色物质时，颜色稳定不变平衡返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 温馨提示：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：(1)正反应速率和逆反应速率相等。(2)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时，最终都要回归到这两个核心依据上来。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 在某容积不变的密闭容器内，注满NO2和N2O4的混合气体，298 K时发生反应：2NO22O4(g)已知该反应为放热反应，下列可判断该反应达到平衡状态的是导
18、学号 68732234()混合气体的质量不再变化 混合气体的颜色不再变化 平均摩尔质量不再改变 混合气体的密度不再变化 该反应放出的热量不再变化A BCDB 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 解析：假设反应由正反应方向开始进行，由于在密闭容器中进行反应，所以由质量守恒定律可知，此反应是否达到平衡质量均不变化。此项不可作为平衡的判断依据；两种物质中只有NO2为红棕色，因此，如果没有达到平衡，则NO2的浓度在改变，从外观看，则是颜色一直在改变，此项可作为平衡的一个判断依据；平均摩尔质量等于混合气体总质量除以气体总物质的量，该反应的物质的量两边不相等，如果达到了平衡状态，平均摩
19、尔质量应不变，否则，若平衡正向移动，则平均摩尔质量变大，逆向移动则变小，此项可作为平衡的一个判断依据；密度由总体积和总质量决定，由于容器的体积不变。反应物与生成物的总质量也不变，所以密度不变，此项不可作为平衡的判断的依据；热量可以作为平衡的一个判断依据。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 变式训练2 在一定温度下的定容容器中，发生反应：2A(g)B(s)D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是导学号 68732235()混合气体的压强不变 混合气体的密度不变C(g)的物质的量浓度不变 容器内A、C、D三种气体的浓度之比为211 单位时间内生成n mol C，同时生成
20、n mol D 单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol AA BCDC 返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 解析：在恒容条件，此反应为前后气体体积相等的反应，在达到平衡状态前后体系的压强不变，不能作为平衡状态的判断标志；容积固定，因为此反应有固体参与，气体密度不变说明气体总质量不变，说明此反应达到平衡状态，可作为平衡状态的判断标志；C(g)的浓度不变说明生成C(g)和消耗C(g)的量相等，说明反应达到平衡状态，能作为平衡状态的判断标志；反应达到平衡状态，A、C、D三种气体浓度不变，并非等于化学计量数之比，不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成C，同时生成D都
21、是正反应方向，故不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A，说明反应同时向正、逆反应方向进行，生成D和A又符合化学计量数之比，能作为平衡状态的判断标志。由以上分析知C项正确。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 学科核心素养返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 法国科学家勒夏特列简介勒夏特列是一位精力旺盛的法国科学家，他研究过水泥的煅烧和凝固、陶器和玻璃器皿的退火、磨蚀剂的制造以及燃料、玻璃和炸药的发展等问题。从他研究的内容也可看出他对科学和工业之间的关系特别感兴趣。此外，他对乙炔进行了研究，并发明了氧炔焰发生器，迄今
22、还用于金属的切割和焊接。勒夏特列对水泥、陶瓷和玻璃的化学原理很感兴趣，也为防止矿井爆炸而研究过火焰的物化原理。这就使得他要去研究热和热的测量。1877年他提出用热电偶测量高温。它是由两根金属丝组成的，一根是铂，另一根是铂铑合金，两端用导线相接，一端受热时，即有一微弱电流通过导线，电流强度与温度成正比。他还利用热体会发射光线的原理发明了一种测量高温的光学高温计。这种热电偶和光学高温计可顺利地测定3 000以上的高温。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 勒夏特列在1888年宣布了一条遐迩闻名的定律，那就是勒夏特列原理。勒夏特列原理的应用可以使某些工业生产过程的转化率达到或接近理
23、论值，同时也可以避免一些并无实效的方案(如高炉加高的方案)，其应用非常广泛。这个原理可以表达为：“把平衡状态的某一因素加以改变之后，将使平衡状态向抵消原来因素改变的效果的方向移动。”换句话说，如果把一个处于平衡状态的体系置于一个压力会增加的环境中，这个体系就会尽量缩小体积，重新达到平衡。由于这个缘故，这时压力就不会增加得像本来应该增加的那样多。又例如，如果把这个体系置于一个会正常增加温度的环境里，这个体系就会发生某种变化，额外吸收一部分热量。因此，温度的升高也不会像预计的那样大。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 勒夏特列原理因可预测特定变化条件下化学反应的方向，所以有助于化学工业的合理化安排和指导化学家们最大限度地减少浪费，生产所希望的产品。例如哈伯借助于这个原理设计出他的从大气氮中生产氨的反应，这是个关系到战争与和平的重大发明，也是勒夏特列本人差不多比哈伯早二十年就曾预料过的发明。返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 课堂达标验收返回导航第二章 化学反应速率和化学平衡化学选修 人教版 课后素养演练
