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1、 1 化学平衡状态的标志及判断 导学案【学习目标】1、理解化学平衡的概念及特征；2、掌握化学平衡状态的判断方法。【学习过程】【问题探究一】课本 P46 你知道吗？一、可逆反应 1、概念：在同一条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应。2、表示：用可逆符合“”表示 3、特征：相同，正逆反应进行，且不能进行到底。一段时间后一定到达状态 【判断】下列说法正确的是 1、氢气与氧气点燃生成水，水在电解时生成氢气与氧气，2H2+O2=2H2O 是可逆反应吗？2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应吗？二、化学平衡状态的建立 若把一可逆反应的反应物装入
2、密闭容器中，其反应情况如下 反应开始时：正反应速率，逆反应速率，且等于。反应进行时：反应物的浓度逐渐，正反应速率逐渐，生成物的浓度逐渐，逆反应速率逐渐，反应达到平衡时：正反应速率逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再变化。三、化学平衡状态 1、定义：在的反应中，正反应速率逆反应速率，反应混合物中各组分的保持的状态。2、特征：逆：等：定：动：变：3、标志：（一）直接标志（1）速率方面（本质特征）浓度 时间 生成物 反应物 2 同一种物质：不同的物质：【跟踪练习】1.可逆反应 N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）A.3v
3、正（N2）v正（H2）B.v正（N2）v逆（NH3）C.2v正（H2）3v逆（NH3）D.v正（N2）3v逆（H2）2（变式双项）.下列说法中，可以表明反应 N2+3H22NH3已达到平衡状态的是 A1molNN 键断裂的同时,有 3molHH 键形成 B1molNN 键断裂的同时,有 3molHH 键断裂 C1molNN 键断裂的同时,有 6molNH 键形成 D1molNN 键断裂的同时,有 6molNH 键断裂(2)各成分含量保持不变（宏观标志）：【跟踪练习】3.在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的
4、是（）A.正、逆反应速率都等于零B.SO2、O2、SO3的浓度相等 C.SO2、O2、SO3在容器中共存 D.SO2、O2、SO3的浓度均不再变化 4.一定温度下，可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)达到限度的标志是（）A.单位时间内生成3nmolX，同时消耗nmolY B.X、Y、Z 的浓度相等 C.X 的生成速率与Z 的生成速率相等 D.X、Y、Z 的分子个数比为 3：1：2（二）间接标志（3）压强 探讨恒容下，当压强不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是()A(g)+B(g)2C(g)A(g)+B(g)3C(g)A(s)+B(g)2C(g)A(s)+B(s)2C(s)思考压强问题从哪个
5、角度考虑？小结 对于 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的可逆反应，当 m+np+q 时 即：反应前后气体分子数的反应，压强时，反应达到。【跟踪练习】5、2014 惠二模（节选）恒容下，能说明下列反应达到平衡状态的是()CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H20(g)A、每消耗 1molCO2的同时生成 1molCH3OH B、CO2、H2、CH3OH、H20 的物质的量比为 1:3:1:1 C、容器中气体的压强不再改变 D、容器中气体的密度不再改变 6.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的 A、A(气)B(气)C(气)B、A(气)2B
6、(气)3C(气)3 C、A(气)B(气)C(气)D(气)D、以上都达到平衡 7.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2O22SO3，已经达到平衡的标志是 A、容器中SO2、O2、SO3共存 B、容器中SO2和SO3的浓度相同 C、容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2 D、容器中压强不随时间的变化而改变 （4）密度 探讨恒容下，当混合气体密度不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是()A(g)+B(g)2C(g)A(g)+B(g)3C(g)A(s)+B(g)2C(g)A(s)+B(s)2C(g 思考密度问题从哪几个角度考虑？小结密度问题：利用公式,看反应前后是否发生变化 看是否
7、有物质。若有则一定达到平衡（），若无则不一定（）以上两点具备任何一点均可。【跟踪练习】8、在容积不变的密闭容器中，可逆反应4A(s)5B(g)3C(g)2D(g)H0，达到化学平衡状态的标志是()。A气体密度不再发生变化 B容器内总压强不再改变 C A 的物质的量浓度不再改变 D 单位时间内消耗4n molA，同时消耗5n molB 思考 1、若反应为：4A(g)5B(g)3C(g)2D(g)选 2、若反应为：4A(g)5B(g)3C(g)6D(g)选 3、若 D 中同时消耗 4n mol A 改为同时消耗 3n mol C 呢？()（5）气体平均摩尔质量 探讨恒容下，当混合气体平均摩尔质量不
8、变时，能说明下列反应达到平衡状态的是()A(g)+B(g)2C(g)A(g)+B(g)3C(g)A(s)+2B(g)2C(g)A(s)+B(s)2C(g)思考摩尔质量问题从哪个角度考虑？小结摩尔质量问题：利用公式 M(混)m(混)/n(混)，看反应前后 m（混）或 n(混)是否发生变化 若全是气体物质，且反应前后气体分子数不等的反应，M(混)不变，则平衡。(6)颜色：有颜色变化的反应，颜色，反应达到状态。4 如：2HI(g)I2(g)+H2(g)；2NO2(g)2NO(g)+O2(g)等(7)温度：任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时肯定是平衡状态。【随堂检测】1、（2013 届 X
9、X 市高三模拟）在一定温度下向 aL 密闭容器中加入 1molNO2(g)生2NO2(g)N2O4(g),此反应达到平衡的标志的是 A、v 正(NO2)=v 逆(N2O4)B、容器的总压强不再随时间而变化 C、容器中气体的颜色不再变化 D、NO2、N2O4的分子数之比之为 2:1 E、单位时间内生成 1molN2O4的同时生成 2molNO2 F、混合气体的密度不再随时间而变化 G、NO2的浓度不再随时间而变化 2、写列条件的可逆反应已达化学平衡的是（），（1）各物质的浓度相等；（2）各物质的浓度之比等于系数之比；（3）恒容条件下，各物质的浓度不再变化；（4）各物质的含量相等；（5）各物质的含
10、量保持不变；（6）各反应物的转化率不再变化；（7）恒 T、V 条件下，N2+3H2 =2NH3中，气体的密度不再变化；（8）恒 T、V 条件下，C（s）+H2O(g)=CO+H2中，气体的密度不再变化；（9）恒 T、V 条件下，N2+3H2 =2NH3中，混合气体的压强不再变化；（10）恒 T、V 条件下，H2+I2(g)=2HI 中，混合气体的压强不再变化；（11）恒 T、V 条件下，N2+3H2 =2NH3中，气体的平均分子量不再变化；（12）恒 T、V 条件下，H2+I2(g)=2HI 中，气体的平均分子量不再变化；（13）恒 V 条件下，H2+I2(g)=2HI 中，混合气体的颜色不再
11、变化；（14）反应体系的温度不再变化；小结-归纳 判断一个可逆反应是否达到平衡状态的方法 1、速率：2、含量：3、压强：从“不等”到“等”平衡（）4、密度：巧记 5、摩尔质量 6、颜色：从“变”到“不变”平衡（）7、温度：化学平衡状态的标志及判断 课后练习 5 1、（2012XX 高考）一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)H0,能表示该反应达到平衡状态的是（填字母）a.3v逆(N2)=v 正(H2)b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:
12、3:6 2、对于可逆反应 2HI(g)I2(g)+H2(g)，下列叙述能够说明已达到平衡状态的是 A各物质的量的浓度比 2:1:1 B容器内的总压不随时间变化 C断裂 2 mol HI 键的同时生成 1 mol II 键 D混合气体的颜色不再变化时 3、在恒容密闭容器中，不能作为反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡的标志是：A混合气体的分子数之比为 2:1:2 B混合气体的压强不再发生变化 C混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 D混合气体的密度不再发生变化 4、在一定温度下的密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应 A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平
13、衡的是 A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B 的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 5.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）；0，不能说明已达到平衡状态的是 A正反应生成 NO2的速率和逆反应生成 O2的速率相等 B反应器中压强不随时间变化而变化 C混合气体颜色深浅保持不变 D混合气体平均分子量保持不变 6.在一定温度下，反应 A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是 A单位时间生成的 n mol 的 A2同时生成 n mol 的 AB B容器内的总压强不随时间变化 C单位时间生成 2n mol 的 AB 同时生成 n mol 的 B2
14、D单位时间生成 n mol 的 A2同时生成 n mol 的 B2 7.（双项）下列叙述表示可逆反应 N2+3H22NH3一定处于平衡状态的是 AN2、H2、NH3的百分含量相等 B单位时间，消耗 a mol N2的同时消耗 3a mol H2 C单位时间，消耗 a molN2的同时生成 3a mol H2 D反应若在定容的密器中进行，温度一定时，压强不随时间改变 8.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明 A(g)+B（g）C（g）+D（g）在恒温下已达到平衡的是 A反应容器的压强不随时间而变化 6 BA 气体和 B 气体的生成速率相等 CA、B、C 三种气体的生成速率相等 D反应混
15、合气体的密度不随时间而变化 9.在 2NO2（红棕色）N2O4（无色）的可逆反应中，下列状态说明达到平衡标志的是 Ac(N2O4)=c(NO2)的状态 BN2O4处于不再分解的状态 CNO2的分子数与 N2O4分子数比为 21 的状态 D体系的颜色不再发生改变的状态 10、（双项）可逆反应 H2(气)+I2(气)=2HI(气)达到平衡时的标志是（）A、混合气体的密度恒定不变 B.混合气体的颜色不再改变 C.H2、I2、HI 的浓度相等 D.I2在混合气体中体积分数不再改变 11、在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应 A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是 A、C 的生成速率与 C 的
16、分解速率相等 B.、单位时间生成 n molA，同时生成 3n molB C、A、B、C 的物质的量浓度保持不变 D、A、B、C 的分子数之比为 1：3：2 E、容器中气体的密度保持不变 F、混合气体的平均摩尔质量保持不变 G、容器中气体的总压强保持不变 12、可逆反应2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是：（）单位时间内生成 n molO2的同时生成 2n molNO2单位时间内生成 n molO2 的同时，生成 2n mol NO用 NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2:2:1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态
17、混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.B.C.D.13、下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化 B.P 和 S 的生成速率相等 C.反应容器内 P、Q、R、S 四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化 14.（双项）在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B 的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 15、下列方法中可以证明 2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的
18、是_ 单位时间内生成 n mol H2 的同时生成 n mol HI;一个 HH 键断裂的同时有两个 HI 键断裂;百分组成(HI)=(I2);7 反应速率 v(H2)=v(I2)=v(HI)/2时;c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1 时;温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;温度和体积一定时,容器内压强不再变化;条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化;温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化;温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 16.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.C 的生成速率与 C 的分解速率相等 B.单位时间生成
19、n mol A，同时生成 3n mol B C.单位时间生成 n mol A，同时消耗 2n mol C D.A、B、C 的分子数比为 1:3:2 17.在一定温度下,可逆反应 A2(气)+B2(气)2AB(气)，达到平衡的标志是 A.容器的总压强不随时间而变化 B.单位时间内有 n mol A2生成的同时有 n mol B2生成 C.单位时间内有 n mol B2发生反应的同时有 2n mol AB 分解 D.容器内的密度不随时间而变化 18.一定条件下，a L 密闭容器中加入 1mol N2和 3 mol H2发生 N2+3H2 2NH3的反应,下列叙述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是
20、()。A.v(N2正)=2v(NH3正)B.3v(H2正)=v(N2逆)C.单位时间内有 0.3 mol H2消耗的同时，生成 0.2 mol NH3 D.单位时间内有 1 个 NN 键断裂的同时，有 6 个 NH 键断裂 19.下列反应aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g)在密闭容器中进行，表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是()。A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为 m+n/a+b B.用物质 A 表示的反应速度与物质 C 表示的反应速度之比为 a/m C.物质 B 的浓度不随时间而改变 D.各物质的浓度相等 20.密闭容器中，可逆反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡时
21、的标志是（）。A、混合气体密度恒定不变 B、混合气体的颜色不再改变 C、H2、I2、HI 的浓度相等 D、混合气体中压强不变 21、对于可逆反应：N2+3H2 =2NH3，下列说法可达平衡的是（），并说明理由：（1）N2 的消耗速率与 N2 生成速率相等；（2）N2 消耗速率等于 NH3 的消耗速率；（3）H2 消耗速率等于 N2 消耗速率的 3 倍；（4）N2 消耗速率等于 NH3 的消耗速率的 1/2；（5）H2 消耗速率等于 N2 生成速率的 3 倍；（6）单位时间内，拆开 1molNN,同时拆开 3molHH；（7）单位时间内，拆开 1molNN,同时拆开 3molNH；（8）单位时间
22、内，拆开 1molNN,同时拆开 6molNH；（9）单位时间内，拆开 1molNN,同时生成 3molHH；（10）单位时间内，减少的反应物分子是减少的的生成物分子的 2 倍。8 22、（2009 年 XX 高考化学卷 25 题第（2）小题）：铁和铝是两种重要的金属，他们的单质及化合物有着各自的性质。（1）在一定温度下，氧化铁可与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达平衡状态：附表-总结 化学反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或物质
23、的质量分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 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 之 间的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v(正)v(逆)平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C，即v(正)v(逆)平衡 v():v(B):v(C):v(D)m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D，即叙述的都是v(逆)不一定平衡 压强 其它条件一定、总压强一定，且m+np+q 平衡 其它条件一定、总压强一定，且m+n p+q 不一定平衡 混合气体的平均相对分子质量 平均相对分子质量一定，且m+np+q 平衡 平均相对分子质量一定，且m+n p+q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡