人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第一课时教学设计

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2．了解化学平衡建立的过程。
3．理解化学平衡的特征。
1.可逆反应“两特点”：
(1)正、逆两个反应是同一条件下同时进行的。
(2)可逆反应中反应物、生成物共存，反应物转化率小于100%。
2．化学平衡“五特征”：逆、等、定、动、变。
3．平衡状态判断“两依据”：
(1)根本依据：v(正)＝v(逆)。
(2)直接依据：各组分的浓度保持不变。
eq \a\vs4\al(可逆反应)
1．可逆反应
在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
2．不可逆反应
有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略，正反应几乎完全进行到底，一般认为这些反应不可逆。例如，H2的燃烧、酸碱中和等。
3．可逆反应的特点
(1)“三性”
(2)实例
将2 ml SO2与1 ml O2在密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，充分反应后，容器中存在的物质有：SO2、SO3、O2。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)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(√)
(2)CO2与水的反应是不可逆反应(×)
(3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应(×)
(4)可逆反应中反应物的转化率能达到100%(×)
2．下列各组两个反应互为可逆反应的是( )
①H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃),\s\d5( ))2HCl与2HCleq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2↑＋Cl2↑
②H2SO4(浓)＋2HBr===2H2O＋Br2＋SO2↑与Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2
④2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热))2SO3与2SO3eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热))2SO2＋O2
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：选C 可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应。③、④为可逆反应。
3．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2＋O22SO3，当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于( )
A．SO2、O2 B．SO2、SO3
C．SO2、O2、SO3 D．O2、SO3
解析：选C 该反应是可逆反应，生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，因此平衡后三种物质均存在18O。
eq \a\vs4\al(化学平衡状态)
1．概念
在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。
2．建立过程

图1 图2
3．特点
[特别提醒]
(1)可逆反应达到平衡状态后，反应并没有停止，而是反应在该条件下进行的最大限度。
(2)可逆反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，并不是各组分的浓度相等。
1．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：A(g)＋3B(g)2C(g)，能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
A．体系的压强不再发生变化
B．3v正(B)＝2v逆(C)
C．混合气体密度不再变化
D．消耗1 ml A的同时生成2 ml C
解析：选C A项，在一定温度下的某容积可变的密闭容器中发生反应时，压强始终不变，体系的压强不再发生变化，不能表示已经达到了化学平衡状态，错误；B项，v正(B)∶v逆(C)＝3∶2，故2v正(B)＝3v逆(C)，表示正逆反应速率相等，错误；C项，该反应是一个气体体积变化的反应，而质量不变，故混合气体密度不再变化，能够表示已经达到了化学平衡状态，正确；D项，消耗1 ml A的同时，任何时间都生成2 ml C，不能表示已经达到了化学平衡状态，错误。
2．可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是( )
A．正反应速率等于逆反应速率
B．反应物和生成物浓度不再发生变化
C．反应体系中混合物的组成保持不变
D．正、逆反应速率都为零
解析：选D 化学平衡状态的基本特征是：正、逆反应速率相等且不为零；反应体系中的各物质的浓度不再改变，D项错误。
3．一定温度下，可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是( )
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．单位时间内生成n ml A，同时生成3n ml B
C．A、B、C三物质的浓度的变化量之比为1∶3∶2
D．平衡时A、B、C三物质的分子数之比为1∶3∶2
解析：选A A项，C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，正反应速率与逆反应速率相等，正确；B项，生成n ml A和生成3n ml B表示的都是逆反应速率，错误；C项，无论平衡与否，A、B、C三物质的浓度的变化量之比始终等于1∶3∶2，错误；D项，A、B、C三物质的分子数之比等于1∶3∶2，这是一种特殊情况，而不是平衡的标志，错误。
[方法技巧]
判断可逆反应达到平衡状态的方法
1.从化学反应速率的角度判断(即v正＝v逆≠0)
有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
2.利用“变量”与“不变量”判断
(1)确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。
(2)常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用eq \x\t(M)、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。