漯河高中有效教学学导型课工具单 高一年级化学学科组设计
有效教学高效学习行动路线图之选修4---化学反应原理 第二章
第三节 化学平衡（1课时）
设计人：鲁燕丽 审核人：王革命 时间：2013.09. 班级： 组名： 姓名：
【引入新课】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。有的工程师认为，这是由于CO与铁矿石的接触时间不够长所造成的，于是在英国耗费巨资建造了一个高大的炼铁高炉，以增加CO和铁矿石的接触时间，结果发现排出的高炉气中CO的含量并没有减少，你知道这是为什么吗？
【思考】：常温常压下，取一定质量的蔗糖颗粒放入它的饱和溶液中，一段时间后观察，有何现象？实验说明什么？
探究一：可逆反应与不可逆反应概念 1．可逆过程
当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率 ，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都 。我们把这类过程称 。 2．可逆过程的表述
表述这类过程时，约定采用“ ”来代替反应中原来用的“ ”号，把从左向右的过程称作 ；从右向左的过程称作 。 如：溶解、结晶过程可表示为 。
3．可逆反应
概念：一定条件下，既能向 进行同时又能向 进行的化学反应。 通常把从左向右进行的反应称为 ；把从右向左进行的反应称为 。 在可逆反应方程式中用 号表示。
4、举例写出常见的三个可逆反应的方程式： ； ； 。
5、 可逆反应特点：①可逆反应有“四同”：同一反应，（反应处于）同一条件，（正、逆反应）
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同时进行，（反应物和生成物）同时存在。
②有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如： 我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。
③能量类型的转化互逆。（如果正反应是放热反应，则逆反应是 ）
催化剂 18
【练习1 】对于可逆反应2SO2+O2 2SOO2足够长时3，在混合气体中充入一定量的
间后，O2原子存在于 中
【练习2 】以下三个反应是否是可逆反应？为什么？ ① 2H2 + O2
2H2O ② CO2 + H2O
糖
18
③ 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 探究二：化学平衡 1、 化学平衡的建立
3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
在反应2SO2+O2 2SO3 中SO2和O2的起始浓度分别为2mol·L、1mol·L，
催化剂 －1－1
反应刚开始时：反应物浓度 ，正反应速率v正 （填最大或最小） 生成物浓度 ，逆反应速率v逆为 。
反应进行中：反应物浓度 ，正反应速率 ；（填减小或增大，下同） 生成物浓度 ，逆反应速率 。
最终在时刻t时：反应物浓度不再 ，生成物浓度不再 ，正反应速率和逆反应速率 ；反应是否停止？ ，此时反应达到了最大的限度。
注意：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 2、化学反应的限度（化学平衡状态）
定义：______________________________________________________________ 3.化学平衡的特征：
①逆：即化学平衡的研究对象是
②动：即化学平衡是一种 ，即v正_____v逆 0，反应并未 。 ③等：即v正 v逆，同一物质的消耗速率与生成速率 ，用不同物质表示的速率不一定 ，但速率之比等于 。
④定：在达化学平衡的混合体系中，各组成成分的浓度 ，不再随时间变化而变化。
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⑤变：化学平衡是在 下的平衡，当外界条件改变时，正、逆反应速率 原化学平衡状态被 。 探究三、化学平衡状态的判断依据：
给出某一可逆反应，判断该反应是否已达到平衡状态，关键是紧紧围绕着“等”（v正=v逆）与“定”（条件一定，反应混合物中各组分的含量保持不变）这两个因素来判断。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。 1、直接判断法：
(1)速率特征：指“等”，即v正＝v逆。 有两层含义：
对于同一物质而言，该物质的 速率等于它的 速率；
对于不同的物质而言，速率之比等于 ，但必须是不同方向的速率。 (2)含量特征：指““定”，即条件一定，反应混合物中各组分的含量“____________”。 包括：各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数不变
各物质的浓度、物质的量、质量、气体的体积不随时间的改变而改变。 2、间接判断法：从上述直接判断法中衍生出的标志
（1）混合气体颜色：如果反应体系中有一种物质有颜色，体系的________不再随时间而变化， 如2NO2(g) N2O4(g)或Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3等。
（2）混合气体温度：任何反应都伴随着能量变化，其他条件不变时，体系温度 。 （3）混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变 （适用于反应：mA + nB ≠ pC +qD前后气体体积可变）
（4）混合气体密度、平均摩尔质量具体反应中用公式 、 具体分析 M???【练习3】1、可以证明可逆反应N2 + 3H2
2NH3已达到平衡状态的是：
mvm混n混① 一个N≡N断裂的同时，有3个H－H键断裂 ②一个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键断裂
③其它条件不变时，NH3的浓度不再改变 ④保持其它条件不变时，体系压强不再改变 ⑤NH3％、N2%、H2%都不再改变 ⑥恒温恒容时，密度保持不变 ⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/L·min，逆反应速率v(NH3)=0.4mol/L·min 【练习4】、在一定的温度下，恒容容器可逆反应：A(g)+ 3B(g) （ ）
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2C(g)达到平衡的是
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A. C的生成速率与C的分解速率相等 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
【练习5】 一定条件下，在反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的化学平衡体系中, SO2、O2、SO3的浓度分别是2 mol·L－1、0.8 mol·L－1、2.4 mol·L－1，则O2在反应起始时可能的浓度范围是( )
－1－1－1
A．0.8～2.0 mol·L B．0～2.0 mol·L C．0～0.8 mol·L D．无法确定
解析 对于一定条件下已建立的平衡状态，其起始状态可以是从正反应方向开始，也可以是从逆反应方向开始。
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
－1
平衡浓度(mol·L) 2.0 0.8 2.4 起始浓度(Ⅰ)(mol·L－1) 4.4 2.0 0 起始浓度(Ⅱ)(mol·L－1) 0.4 0 4.0 所以O2的起始浓度范围是0≤c(O2)≤2.0 mol·L。 【当堂检测】
1、下列可以充分说明反应: P(气)+Q(气)
R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ）
－1
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 2、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，不能表明反应: 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 3、一定条件下，在反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)的化学平衡体系中, SO2、O2、SO3的浓
度分别是2 mol·L－1、0.8 mol·L－1、2.4 mol·L－1，则O2在反应起始时可能的浓度范围是( )
A．0.8～2.0 mol·L－1 B．0～2.0 mol·L－1 C．0～0.8 mol·L－1 D．无法确定 我的问题：
例2 可逆反应：2NO22NO＋O2在一体积固定的密闭容器中进行，其达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol N O2
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②单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO ③用N O2、NO和O2表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 解析 ①中单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol N O2，说明已达到平衡状态；②所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；③无论达到平衡与否同向的速率之比总是符合方程式化学计量数之比的；④有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应已达平衡；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明反应已经达到平衡。
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