4.2化学反应速率和化学平衡(选修4)教案设计

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2-1 化学反应速率
【教学目标】之知识与技能
1、了解化学反应速率的含义、测量方法
2、探究对同一反应，用不同物质的浓度变化来表示的反应速率，它们之间的关系
3、理解化学反应速率的表达式及其简单计算
【教学目标】之过程与方法
通过学习化学反应速率的测量方法，培养学生设计实验的能力
【教学目标】之情感态度与价值观
通过对化学反应速率的学习，感悟其在生产、生活中和科学研究中的作用，提高对化学科学的认识
【教学重点】化学反应速率的表达式及其简单计算
【教学难点】化学反应速率的表达式及其简单计算
【教学方法】讨论、实验探究、推理
【课时安排】2课时
【教学过程】
一、化学反应速率
1、化学反应速率
⑴表示方法：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑵表达式：v (B)＝△c (B)△t ＝△n (B)V ·△t ⎩⎨⎧反应物：△c (B)＝c 0(B)－c t (B)生成物：△c (B)＝c t (B)－c 0(B)
【注意】⎩⎨⎧①化学反应速率只取正值②该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是瞬时速率
【思考】在反应：C(s)＋H 2O ＝＝CO(g)＋H 2(g)反应中，加入一定量的C ，反应的速率将如何变
化？为什么？
【注意】③在一定温度下，固态或纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的
量浓度看作常数，因此，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率
【练习1】（见教材P17）在密闭容器中，合成氨的反应N 2＋3H 2——⇀↽——2NH 3，开始时N 2的浓度为
8 mol/L ，H 2的浓度为20 mol/L ，5 min 后N 2的浓度为6 mol/L ，求参加反应的各物
质的化学反应速率
【讲解】 N 2 ＋ 3H 2 ——⇀↽——
2NH 3 1mol/L 3mol/L 2mol/L (8－6)mol/L x y
x ＝6 mol/L y ＝4 mol/L
v (N 2)＝
(8－6)mol/L 5 min
＝0.4 mol/(L ·min)v (H 2)＝6 mol/L 5 min
＝1.2 mol/(L ·min)v (NH 3)＝4 mol/L 5 min ＝0.8 mol/(L ·min) 【思考】对同一反应，用不同物质的浓度变化所表示的反应速率的数值是可能不同，请思考
为什么不同？它们之间有什么关系？
【讲解】v (N 2 )∶v (H 2 )∶v (NH 3)＝0.4∶1.2∶0.8＝1∶3∶2
⑶规律：在同一反应中：⎩⎨⎧各物质的化学反应
速率之比等于各物质的系数之比各物质的变化量之比等于各物质的系数之比即：对于反应：N 2＋3H 2——⇀↽——2NH 3
有：v (N 2 )∶v (H 2 )∶v (NH 3
) ＝ 1∶3∶2 【应用1】判断速率关系是否正确
【练习2】已知4NH 3(g)＋5O 2(g)——⇀↽——4NO(g)＋6H 2O(g)，若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、
v ( NO)、v ( H 2O)表示，则正确的关系是
A ．4v (NH 3)＝5v (O 2)
B ．5v (O 2)＝6v ( H 2O)
C ．2v (NH 3)＝3v ( H 2O)
D ．4v (O 2)＝5v ( NO)
【讲解】判断速率关系是否正确时，将等式改为比例关系式进行判断，如A 改写为：
v (NH 3)v (O 2)＝54≠45
，因此A 不正确 【应用2】比较反应速率的大小
【练习3】可逆反应A(g)＋3B(g)——⇀↽——2C(g)＋D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其
中反应进行得最快的是
A ．v (A)＝0.15 mol/(L ·min)
B ．v (B)＝0.6 mol/(L ·min)
C ．v (C)＝0.4 mol/(L ·min)
D ．v (D)＝0.01 mol/(L ·s)
【讲解】在进行有关反应速率的比较时，根据“速率比等于系数比”将反应中各物质的速率
转化为同一个物质的速率进行比较
【应用3】由各物质的反应速率比或变化量关系写化学方程式
【练习4】⑴已知存在如右图所示的变化，根据图示请写出该
反应的化学方程式：___________________________；
⑵已知反应N 2＋3H 2——⇀↽——2NH 3，根据下图判断：A 是
______物质的量浓度变化情况，C 是______物质的量
浓度变化情况，2分钟内N 2的平均速率是_______，
（3A ＋B ——⇀↽——2C H 2 NH 3 0.5 mol/(L ·min)）
2、有关化学反应速率的计算——三段式
【练习5】在2 L 的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)＝＝2C(g)＋D(g)。

若最初加入
的A 和B 都是4 mol ，在前10 s A 的平均反应速率为0.12 mol/(L ·s)，则10 s
时，容器中B 的物质的量为多少？
【讲解】由题有：△n (A)＝v (A)·△t ·V ＝0.12 mol/(L ·s)×10 s ×2 L ＝2.4 mol
3A(g)＋B(g)＝＝2C(g)＋D(g)
n 0 （mol ） 4 4 0 0
△n （mol ） 2.4 0.8 1.6 0.8
n 10 s （mol ） 1.6 3.2 1.6 0.8
【练习6】一定温度下，向容积为2 L 的真空容器中加入1 mol 氮气，3 mol 氢气，3 min 后
测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，求此时间内用氢气的变化来表示反应速
率
【讲解】由题有： N 2 ＋ 3H 2 ——⇀↽——
2NH 3 n 0 （mol ） 1 3 0
△n （mol ） x 3x 2x ——设变化量
n 3 min （mol ） 1－x 3－3x 2x
根据pV ＝nRT 可知：压强比等于物质的量之比，
∴p(后)p(前)＝n (后)n (前)＝(1－x )＋(3－3x )＋2x 1＋3
＝0.9 可求得x ＝0.2 mol ∴v (H 2)＝△n V ·△t ＝0.2 mol ×32 L ×3 min
＝0.1mol/(L ·min)
二、化学反应速率测定方法
1、直接观察的某些性质：气泡快慢、固体质量变化
2、依靠仪器测量的性质：温度变化、反应体系质量变化、气体体积变化
【思考】实验【2—1】中，还能根据反应速率相关量的那些变化来测定该反应的反应速率？【讲解】测量溶液中H＋、Zn2＋浓度的变化，测量H2的体积或质量变化、体系的压强变化、锌粒质量变化、反应体系的热量变化等
【小结】
【作业】
2-2影响化学反应速率的因素
【教学目标】之知识与技能
1、掌握并理解外界条件对化学反应速率的影响实质及影响结果
2、掌握控制化学反应速率的方法。

能够综合运用外界条件对化学反应速率的影响分析相关问题
3、理解温度和催化剂对化学反应速率的影响
4、学会分析化学反应速率的图像
【教学目标】之过程与方法
1、通过“浓度、压强对化学反应速率影响”的实验探究活动，掌握探究问题的方法
2、采用边讲边实验的方式，增加学生动手的机会，加深体验，有利于它们对温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响的理解
【教学目标】之情感态度与价值观
1、通过对反应速率控制方法的学习，感悟控制条件在生成、生活和科学研究中的作用，提高对化学科学意义的认识
2、通过生活中的常见事实，让学生在观察、领悟的过程中感受化学，让学生清楚化学与生活息息相关
【教学重点】浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响实质及结果
【教学难点】浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响实质及结果
【教学方法】讨论、实验探究、推理
【课时安排】4课时
【教学过程】
【知识回顾】1、有效碰撞理论
普通分子————→
活化能活化
分子
—————→
合理取向
的碰撞
有效
碰撞
—→
⎩
⎨
⎧新物质
能量
2、化学反应速率与活化能
外界
条件
↑外因⎩
⎨
⎧反应的活化能的大小←————
主要因素
反应物的性质←——内因
↓
单位体积内反应物中活化分子的多少
↓
单位时间内有效碰撞的次数多少
↓
化学反应的速率大小
【学与问】通过必修Ⅱ的学习请大家想想：能够改变反应速率的外界条件主要有哪些？
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【讲解】外界条件：①浓度、②压强、③温度、④催化剂、⑤其他：颗粒大小、溶剂等
一、浓度对反应速率的影响
【实验探究】演示实验2－2：探究不同浓度草酸
与酸性高锰酸钾溶液反应的速率快慢
2KMnO 4＋5H 2C 2O 4＋3H 2SO 4===
K 2SO 4＋2MnSO 4＋10CO 2↑＋8H 2O
【现象】加入0.2 mol/L H 2C 2O 4溶液的试管褪色快
【结论】当其它条件不变时：
⎩⎨⎧增大反应物的浓度可以增大反应速率减小反应物的浓度可以减小反应速率
【思考】为什么增大反应物的浓度会增大反应速率？ 【讲解】活化分子数＝反应物分子总数×活化分子百分数
： 反应物浓度增大—→单位体积内反应物分子总数增大—→单位体积内活化分子数增加—→有效碰撞次数增加—→化学反应速率增加
【学与问】增加或减少反应物的浓度会改变反应速率，那么，增加固体反应物或纯液体反应
物，反应速率是否也会发生相应的改变？为什么？
【结论】对于固体物质或纯液体，一般认为其“浓度”为常数，它们的量的改变不会影响化
学反应速率
【学与问】我们在点火的时候，是块状的煤炭容易燃烧，还是粉末状的容易燃烧？为什么？
【讲解】固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。

固体颗粒小，其表面积增大，与其它
反应物接触面积增大，有效碰撞次数增大，所以能加快化学反应速率
【结论】一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大
【练习1】把下列四种X 溶液，分别加进四个盛有10mL 、2mol ·L －1的盐酸的烧杯中，并且均
加水稀释至50mL ，此时，X 和盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最快的是
A ．10 mL 2 mol/L
B ．20 mL 2 mol/L
C ．10 mL 4 mol/L
D ．20 mL 3 mol/L
【练习2】恒温恒容的容器中进行反应N 2O 4(g)——⇀↽——2NO 2(g) △H ＞0，若反应物浓度由0.1
mol/L 降到0.06 mol/L 需20 s ，那么，反应物浓度由0.06 mol/L 降到0.024 mol/L ，需反应的时间为（ ）
A ．等于18 s
B ．等于12 s
C ．大于18 s
D ．小于18 s
二、压强对反应速率的影响
1、有气体参加的反应，在其他条件不变时：⎩⎨⎧增大压强会加快化学反应速率
减小压强会减慢化学反应速率
【观察】请仔细观察P21图2－2，思考压强的改变会引起反应体系中哪些因素的变化 气体压强增大————→pV ＝nRT 气体体积减小—→气体浓度增大—→单位体积内活化分子数增加—→有效碰撞次数增加—→化学反应速率增加
【思考】对于反应：H 2SO 4＋2NaOH ＝＝Na 2SO 4＋2H 2O ，增大体系的压强，对反应速率是否有影响？
【讲解】由于该反应中没有气体物质参加反应，压强的改变对反应体系的体积几乎没有影响，
因此不能引起参加反应的物质的浓度的变化，所以，不能改变反应的速率
2、对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应物、生成物的浓度都增大，正反应速率、逆反应速率都增大；反之亦然
【思考】在N 2＋3H 2——⇀↽——2NH 3中，当其他外界条件不变时：
①减小体系压强，该反应的速率怎么变？ ②在反应中保持体系容积不变，充入N 2，反应的速率怎么变？
③在反应中保持体系容积不变，充入He ，反应的速率怎么变？
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④在反应中保持体系压强不变，充入He ，反应的速率怎么变？
3、对于气体反应的几种情况
⑴恒温时： 增大压强————→pV ＝nRT 体积减小———→c ＝n V 浓度增大———————→单位体积内活化分子数增大
v 增大 ⑵恒容时：
①充入气体反应物—→总压强增大—→反应物浓度增大
—→v 增大 ②充入“无关气体”（如He 、Ne 或不参加反应的N 2等）
————→pV ＝nRT 总压强增大———→c ＝n V 反应物浓度不变———————→单位体积内活化分子数不变v 不变 ⑶恒压时：
充入“无关气体”（如He 、Ne 或不参加反应的N 2等）
————→pV ＝nRT 反应体系体积增大———→c ＝n V 反应物浓度减小———————→单位体积活内化分子数减少v 减小 【例题】反应C(s)＋H 2O(g)＝＝CO(g)＋H 2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行。

下列条件的
改变对其反应速率几乎无影响的是
A ．增加C 的量
B ．将容器的体积缩小一半
C ．保持体积不变，充入N 2使体系压强增大
D ．压强不变，充入N 2使容器体积增大
【小结】压强的改变实质是改变反应物的浓度，即改变活化分子的浓度，但其活化分子数并
不随压强的改变而改变。

判断时看反应物的浓度是否发生改变，只有压强变化引起
了浓度的变化，反应速率才改变，不能简单机械地记结论
【思考】在夏天的时候，食物变质快，而冬天慢，为什么会有这样的现象？这说明食物的腐
败快慢与什么因素有关？
三、温度对反应速率的影响
【实验探究】不同温度下同浓度的Na 2S 2O 3溶液与0.1mol/L 10 mL H 2SO 4反应的v
223242422【回顾】Mg 条分别与冷水和沸水的反应情况对比：Mg 与热水反应比跟冷水反应快
【思考】两组的浓度都是相同的，为什么加热的反应快呢？
升高温度——→E ⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫分子能量增加——————→普通分子变为活化分子活化分子的百分数增加——→单位体积内活化分子数增多分子运动速率加快———————————————————→碰撞频率增加—————→有效碰撞次数增多v 增大 【结论】在其他条件不变时：⎩⎨⎧升高温度会加快化学反应速率降低温度会减慢化学反应速率
【思考】对于可逆反应，升高温度或者降低温度，正反应速率和逆反应将作何变化？
【讲解】升高温度，无论是反应物还是生成物，活化分子的百分数都会增大，发生有效碰撞
的几率也相应的增大，所以，对可逆反应，升高温度，正、逆反应方向的速率都会
增大，但吸热反应速率增加的程度更大；反之亦然
【结论】对于可逆反应：⎩⎨⎧升高温度，v (正)、v (逆)都加快，但v (吸)增加的程度更大降低温度，v (正)、v (逆)都减慢，但v (吸)减小的程度更大
即：温度变化对v (吸)影响更大
【讲解】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。

经过实验测定，温度每升
高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。

【讲解】温度对反应速率的影响在日常生活和工业生产中有很多的实际应用，比如：
⎩⎪⎨⎪⎧①在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率
②合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应进行的速度③为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率
四、催化剂对反应速率的影响
【实验探究】演示实验2－4，观察现象
【现象】加MnO 2后迅速产生大量气泡，余烬复燃
【回顾】初中学习了实验室制氧气的原理知道：直接加热KClO 3直到熔化也只有少量的O 2放出，
但加了MnO 2后稍微加热即可放出大量的氧气
1、其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率：⎩⎨⎧正催化剂：加快反应速率负催化剂：减慢反应速率
【讲解】一般而言，我们平时说的催化剂都是指正催化剂
【思考】催化剂是如何改变化学反应速率的呢？
反应物———→催化剂活化能降低——→较低能量单位体积内活化分子数增多——→活化分子的百分数增大—————→有效碰撞次数增多
v 增大 即：催化剂通过改变反应物的活化能而改变反应速率
【学与问】催化剂能改变化学反应速率，对于可逆反应，如N 2＋3H 2——⇀↽——2NH 3，催化剂将如何
改变正、逆反应的速率？为什么？
【讲解】由P22的图2－4可以看出，催化剂改变的是反应体系中所有物质的活化能，无论是
反应物还是生成物，都是同等程度地改变，所以，催化剂能同等程度地改变可逆反
应的正、逆反应速率
2、对可逆反应而言，催化剂能同等程度地改变（加快或减慢）正、逆化学反应的速率
【科学探究】完成P23的《科学探究》 【结论】催化剂不是对所有的反应都具有催化作用，而是有选择性的，不同的催化剂其催化
效率是不一样的
3、催化剂有选择性
【讲解】催化剂不仅具有选择性，而且选择性极高的酶的生物催化作用的效率是非常高的。

但同时，如果在反应体系中含有杂质，如粉尘等物质，就会使催化剂失去作用，这
种现象叫作催化剂中毒
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【学与问】除了上面的几种方法可以影响化学反应速率外，还有很多其他的方法也可以改变
化学反应速率，如光照、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场等等，那么他们能
够改变反应速率的原因是什么？
【讲解】无论是哪种方式引起的反应速率的改变，其实质都是向反应体系中输入能量，也就
是说，只要向反应体系中输入了能量，就能增加有效碰撞的几率，就必然加快反应
速率
【结论】只要向反应体系中输入了能量，就必然加快反应速率
【练习3】下列条件一定能加快反应速率的是
A ．增加反应物的物质的量
B ．升高温度
C ．缩小反应容器的体积
D ．加入生成物
E ．加入MnO 2
【练习4】某温度时，在2L 的密闭容器中，x 、y 、z 三种物质随时间的变化曲线如下图所示，
由图中数据分析该反应的化学方程式为： 3X ＋2Y ＝＝Z ；反应开始至 2 min ，Z
的平均速率为 0.25 mol/(L ·min)
【小结】影响化学反应速率的外因
【练习5】将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应
速率增大的是
A ．盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍
B ．盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半
C ．盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量
D ．盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍
E ．加入CaCl 2溶液
F ．加入
CaCl 2固体
G ．将CaCO 3用CaCO 3粉末代替
【练习6】(09宁夏)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na 2S 2O 3＋H 2SO 4＝＝Na 2SO 4
22 ）
【练习7】把除去氧化膜的镁条投到稀盐酸的试管中发现氢气产生的速率变化情况如上图所
示。

其中 t 1~t 2 速率增大的主要原因是 反应是放热反应，温度升高使化学反应速
率提高 ，t 2~t 3 速率减小的主要原因是HCl 物质的量浓度变小使化学反应速率降
低
2-3 化学平衡 【教学目标】之知识与技能
1、了解可逆反应和不可逆反应的概念
2、描述化学平衡建立的过程，建立起化学平衡的概念
3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响
4、掌握平衡移动原理（勒夏特列原理）并能运用其解决平衡问题
【教学目标】之过程与方法
1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶液节平衡的理解和迁移，让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念
2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象，启发学生充分讨论。

师生共同归纳出平衡移动原理，达到既激发学生兴趣又启发思维的目的
【教学目标】之情感态度与价值观
1、化学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支，它和日常生活中的溶解、环境、生态等平衡问题都与生活息息相关；27种“生命元素”在人体中维持着平衡，其含量由生命活动需要而定，既不可多，也不可少，否则就会破坏平衡，影响人体健康－－化学与生命息息相关
2、在生产、科研中，李燕改变外界条件，使化学平衡向提高反应物转化率的方向移动，以提高有限资源的利用，走可持续发展的道路
3、通过对不同条件下的等效平衡的分析，抓住本质和规律，拓展思路，巧解妙算，提高解题能力和开阔视野，最终达到提升思维品质之目的
【教学重点】⎩⎪⎨⎪⎧1、化学平衡概念的建立
2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响
3、化学平衡移动原理的应用
【教学难点】⎩⎨⎧1
、化学平衡概念的建立2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响3、化学平衡移动原理的应用4、化学平衡图像的分析
【教学方法】实验探究、推理、讨论
【课时安排】10课时
【教学过程】
【知识回顾】什么是可逆反应？可逆反应有什么特点？
一、可逆反应
1、定义：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、表示方法：用“——⇀↽——”表示。

如：H 2＋I 2——⇀↽——
2HI 【讲解】可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的，一般把向右进行的反应叫做正反应，
向左进行的反应叫做逆反应。

【学与问】反应2H 2＋O 2＝＝＝＝=点燃2H 2O 与2H 2O ＝＝＝＝=电解
2H 2↑＋O 2↑是否是可逆反应？
【讲解】可逆反应是在同一个条件下，同时向两个方向发生的反应才叫可逆反应。

这两个反反思：
本节知识较难理解，概念少讲，在练习过程中逐步融会贯通
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应是在不同条件下进行的反应，因此不是可逆反应
【讲解】由于可逆反应同时向两个方向发生反应，因此无论反应多长时间，都不能向任何一
个方向进行到底，如3H 2＋2N 2—————⇀↽—————高温高压
催化剂
2NH 3，只能尽可能多地将N 2和H 2转化为NH 3，反应最终能进行到什么程度，这就是我们今天要研究的问题－－化学平衡
3、特点：参加反应的物质不能完全转化。

即可逆反应中，反应物与生成物共存
4、速率关系
对于反应N 2＋3H 2——⇀↽——
2NH 3始终存在如下关系： v (正)：v (N 2耗)∶v ( H 2耗)∶v (NH 3生)＝1∶3∶2
v (逆)：v (N 2生)∶v ( H 2生)∶v (NH 3耗)＝1∶3∶2 即：可逆反应中，v (正)之比等于系数比；v (逆)之比也等于系数比
【思考】某可逆反应的△H=+100 kJ/mol ，下列有关该反应的叙述正确的是
A ．正反应活化能小于100 kJ/mol
B ．逆反应活化能一定小于100 kJ/mol
C ．正反应活化能不小于100 kJ/mol
D ．正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol
（如图：△H ＝E 1－E 2）
二、化学平衡
1、化学平衡状态的建立
⑴溶解平衡的建立
【实验探究】将CuSO 4粉末逐渐加入到20 mL 水的烧杯中到烧杯底部有适量晶体出现
⎩⎪⎨⎪⎧起始：v (溶)最大 v (析) ＝0
中间：v (溶)逐渐减小，v (析) 逐渐增大，但v (溶)＞v (析) 最终：v (溶) ＝v (析)＞0，即达到溶解平衡状态
【讲解】若不改变条件，v (溶)＝v (析)＞0将一直进行下去，也即溶解平衡是一个动态平衡。

比如将晶形不完整的晶体放入到其饱和溶液中一段时间后，晶体会变得完整、有规
则，但晶体的质量并不发生变化
溶解平衡图像 v -t 图像 c -t 图像
⑵化学平衡的状态建立
【讲解】（结合v -t 图像讲解）以可逆反应2SO 2(g)＋O 2(g)——⇀↽——2SO 3(g)为例，若反应开始时只
有SO 2和O 2，没有SO 3，此时c (SO 2)、c (O 2)最大，因此v (正)最大，c (SO 3)＝0 mol/L ，因此v (逆)＝0。

随着反应的进行，反应物不断减少，生成物逐渐增加，v (正)逐渐减小，v (逆)逐渐增大，当反应进行到某一时刻，v (正)＝v (逆)＞0，此时，反应达到了其“限度”。

【思考】当可逆反应达到限度的时候，反应体系中各物质的浓度有什么特点？
【讲解】（结合c -
t 图像讲解）当v (正)＞v (逆)时，反应物消耗的多，生成的少，反应物浓度v
减少，此时生成物浓度增加；当v (正)＝v (逆)时，如SO 2来说，消耗的SO 2等于生成的SO 2的量，因此SO 2的浓度不再发生改变，即达到反应“限度”的时候：反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化，但反应仍然在进行着，只是v (正)＝v (逆)，我们把这样的状态叫作化学平衡状态，简称化学平衡
⑶定义：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，就叫做化学平衡状态，简称化学平衡
【思考】根据前面的分析，请大家思考：化学平衡研究的对象是什么？
2、化学平衡的特征
⑴逆：化学平衡研究的对象是可逆反应
【思考】当反应达到平衡时，有什么特点？
⑵等：化学反应处于化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，但都不等于零，即：
同一物质的v (正)＝v (逆)＞0
【思考】反应是否还在进行？为什么？
⑶动：化学平衡是动态平衡，反应处于平衡状态时，化学反应仍在进行，反应并没有停
【思考】平衡状态下的反应体系中各成分的量是否发生变化？
⑷定：化学反应处于化学平衡状态时，反应化合物中各组分的浓度保持一定，体积分数
保持一定（即不再发生改变）
【思考】平衡能否一直保持不变？
⑸变：化学平衡是有条件的平衡状态，当外界条件变化，原有的化学平衡被破坏，直到
建立新的化学平衡。

3、化学平衡的标志
⑴微观标志：v (A 正)＝v (A 逆)＞0 －－实质
【讲解】v (正)＝v (逆) 指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
⑵宏观标志：反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变
【练习1】在一定温度下，反应A 2(g)＋B 2(g)——⇀↽——2AB(g)达到平衡的标志是
A ．单位时间内生成n mol A 2同时生成n mol AB
B ．容器内总压不随时间变化
C ．单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B 2
D ．单位时间内生成n mol A 2同时生成n mol B 2
4、化学平衡状态的判断
⑴基本依据：⎩⎨⎧①v (A 正)＝v (A 逆)＞0，只要能证明此即可②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 【练习】下列方法可证明2HI(g)——⇀↽——H 2(g)＋I 2(g)已达平衡状态的是 ②⑥⑨ ；
①单位时间内生成n mol H 2的同时生成n mol HI —→n mol ←—n mol 方向相反，但△n 之比不等于系数比
②一个H －H 键断裂的同时有两个H －I 断裂 ←— —→方向相反，断键数目比等于系数关系
③百分组成w (H 2)＝w (I 2)时 平衡时只是各成分的百分组成不变，跟它们之间是否相等无关
④反应速率v (H 2)∶v (I 2)∶12v (HI)＝2∶1∶1时 速率没有给出方向，同时速率比不等于系数比
⑤c (HI)∶c (H 2)∶c (I 2)＝2∶1∶1时 平衡时各组分的浓度保持不变，跟浓度的比值是否等于系数比无关
⑥温度和体积一定，某一生成物浓度不再变化时
恒温恒体积的情况下，当反应没有达到平衡时，各物质的n 都会发生变化，则c 也会相应发生变化，现在不变了，说明达到平衡了 见【变式3】
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⑦温度和体积一定，容器内压强不再变化时
根据反应方程可以看出，在反应“前”和反应“后”气体的n 不变，由pV ＝nRT 可知，温度和体积一定时，p 比等于n 之比，即是说在反应“前”和反应“后”p 都是不变的，所以不能证明是否达到平衡
⑧体积一定，混合气体平均相对分子质量不再变化时
M —＝m(总)n(总)
，而反应中都是气体，所以m(总)不变，又反应前后气体的n 不变，所以M —始终不变，因此不能判断
⑨温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时
T 和V 一定，混合气体的颜色随浓度改变而改变，没有达到平衡时，I 2(g)的浓度发生变化，颜色也随着变化；当颜色不变时，说明c (I 2)不再发生变化，所以达到平衡
⑩温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时
ρ＝m(总)V
，当T 和p 一定时，V 之比等于n 之比，而反应前后n 是不变的，所以V 也随反应的进行而发生改变，同时参加反应的物质都是气体，所以ρ为定值，不能判断
【练习】在上述⑥～⑩的说法中能证明2NO 2——⇀↽——N 2O 4达到平衡状态的是 ⑥⑦⑧⑨⑩
【归纳】判断一个反应是否达到平衡方法：
⑴微观方面：⎩⎨⎧同一物质：v (正)＝v (逆)不同物质：标出v 方向，要方向相反且v 比等于系数比
⑵宏观方面：其物理量必须从“变”——→到“不变”才能作为达到平衡的判断依据
【练习】一定温度下，可逆反应2NO 2(g)——⇀↽——
2NO(g)＋O 2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是______________。

①单位时间内消耗n mol O 2，同时生成2n mol NO 2
②单位时间内生成n mol NO ，同时生成n mol NO 2
③用NO 2、NO 、O 2浓度变化的表示的反应速率的比为2∶2∶1
④NO 的体积分数不随时间变化
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥NO 2的转化率不随时间变化
⑦混合气体的压强不再改变
⑧容器内气体密度不随时间变化
⑨混合气体的平均相对分子质量不再改变
5、有关化学平衡的计算
【练习】将1体积N 2和4体积H 2放入密闭体积不变的容器中，测得压强为3.03×105 Pa ，达
到平衡后测得含NH 3为25％，试求：
⑴平衡时N 2和H 2占平衡混合气体的体积百分比
⑵达到平衡时的压强
【讲解】 N 2 ＋ 3H 2 ——⇀↽—— 2NH 3 n 0 1 4 0 △n x 3x 2x n 平 1－x 4－3x 2x
根据pV ＝nRT 可知，在同温同压的时候，体积比等于压强比；由于本题中的容器体积不变，所以将题给体积转化为n 来进行计算 ∴2x (1－x)＋(4－3x)＋2x
×100%＝25％ x ＝0.5 ∴V(N 2)%＝1－x (1－x)＋(4－3x)＋2x
×100%＝12.5％ V(H 2)%＝4－3x (1－x)＋(4－3x)＋2x
×100%＝62.5％。