高中化学 第二章 第三节 化学平衡学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

化学平衡（第1课时）【学习目标】1.了解可逆反应的概念、特点。2.了解化学平衡的建立过程。3.理解化学平衡的特征。【学习过程】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。一、可逆反应1.定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。2.特点：在正反应进行的同时逆反应也在进行；可逆反应不能进行到底。二、化学平衡状态1.定义：指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2.形成：3.特征：(1)动：动态平衡v(正)=v(逆)≠0(2)等：v(正)=v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。4.标志：可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征，一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。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依据。v正＝v逆≠0对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的物质而言，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。即反应物消耗、生成物增加、反应物断键、生成物成键均代表v正；反应物增加、生成物减少、反应物成键、生成物断键均代表v逆“定”反应混合物中各组分的含量保持不变。具体体现在：各组分的质量分数不变；各气体组分的体积分数不变；各组分的物质的量分数不变；各组分的分子数之比不变；各组分的物质的量浓度不变(变化时不一定平衡)；若某组分有颜色，体系的颜色不再改变(变化时不一定平衡)其它密度、压强、平均相对分子质量等能否用作平衡到达的标志，关键看该物理量是否随着平衡的移动而改变，只有改变的物理量保持恒定时才能说明平衡已到达（1）利用气体的密度(ρ＝)判断：对于定容的反应体系：若气体质量和容器的体积是不变量，故密度ρ为恒量。即不论反应是否平衡，密度均不变，“不变量”不变时不能判断反应是否处于平衡状态；对于反应体系中不全为气体的定容反应体系：V是不变量，m是变量，则气体的密度ρ为变量，当“变量”保持不变时，表明反应处于平衡状态。（2）利用气体的平均相对分子质量(M＝)判断：对于定容的反应体系：若题目提供的是全部由气体参与和生成的可逆反应，且反应前后气体体积发生变化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，气体的质量m为恒量，混合气体的物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量(M)为变量，当“变量”保持不变时，表明反应处于平衡状态；对于定容的反应体系：若题目提供的是全部由气体参与和生成的可逆反应且反应前后气体积积不变，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，气体的质量和混合气体的物质的量均为不变量，则混合气体的平均相对分子质量(M)为不变量，当“不变量”保持不变时，不能判断反应处于平衡状态。对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。【当堂检测】1.在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A．N2为0.2mol/L，H2为0.6mol/LB．N2为0.15mol/LC．N2、H2均为0.18mol/LD．NH3为0.4mol/L2.如图是可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是()A．t1时，只有正方向反应B．0～t1，c(Z)在减小C．t2～t3，反应不再进行D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化3.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应，现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变②恒温时，气体压强不再改变③各气体组成浓度相等④反应体系中温度保持不变⑤断裂氢氧键速率是断...