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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 ,浓度时间生成物反应物反应达到平衡时: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) 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1:3:1:1C、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(气)3C(气) 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2:1:2D、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 CA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。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届广州市高三模拟)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1、(2012上海高考)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)=1:3:62、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: 1B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
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