21-22版：2.3.1 化学平衡状态的建立及标志（创新设计）

第三节 化学平衡

第1课时 化学平衡状态的建立及标志 课程标准要求

核心素养建构

1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。

2．了解化学平衡建立的过程。 3．理解化学平衡的特征。

[知识梳理]

一、可逆反应与不可逆反应 1．可逆反应 (1)概念：

在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应。 (2)表示方法： 用“

”表示，把从左向右的反应称作正反应，从右向左的反应称作逆反应。

例如：SO 2与H 2O 反应可表示为SO 2＋H 2O H 2SO 3。

(3)特征：

①正、逆反应发生的条件相同；

②反应不能进行到底，反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。 2．可逆反应与不可逆反应的比较

可逆反应

不可逆反应

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称为可逆反应。化学方程式中用“

”表示，如N 2＋3H 2高温、高压

催化剂2NH 3、H 2＋

正反应几乎能进行到底或逆反应进行的程度非常小，这样的反应通常称为不可逆反应，如NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O 、

H 2＋Cl 2=====光照

2HCl

I2△2HI

【自主思考】

1．以下几个反应是否是可逆反应？为什么？

(1)2H2＋O2点燃

电解2H2O

(2)6CO2＋6H2O光合作用

氧化作用6O2＋C6H12O6

(3)H2＋I2△2HI

提示(1)(2)不是可逆反应，因为条件不同。(3)是可逆反应。

二、化学平衡状态

1．化学平衡的建立

在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：

以上过程可用下图表示：

2．化学平衡状态

一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各种物质的质量或浓度保持不变的状态。

3．化学平衡状态的特征

【自主思考】

2．(1)当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应停止了吗？

(2)达化学平衡的反应中，如何理解正逆反应速率相等？(以N2＋3H22NH3为例)

提示(1)没有停止，此时v

正＝v

逆

≠0。

(2)正、逆反应速率相等针对同一物质来说：如N2，正反应消耗N2的速率与逆反应生成N2的速率相等。

[效果自测]

1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)反应物和生成物能相互转化的反应都是可逆反应()

(2)可逆反应不能进行到底，反应物和生成物并存()

(3)可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止()

(4)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%()

(5)H2和O2的化合与H2O的分解是可逆反应()

(6)乙酸和乙醇的酯化反应与乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应是可逆反应()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×

2．在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。

(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，

所以化学反应速率________(填“v

正”或“v

逆

”，下同)最大，而________最小(为

零)。

(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，(填“增大”“减小”或“不变”，下同)c(I2)________，而c(HI)________，从而化

学反应速率v

正________，而v

逆

________。

(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条

件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将________。

解析反应开始时，c(H2)＝a

V mol·L－

1，c(I2)＝

b

V mol·L－

1，c(HI)＝0，此时v

正

最

大，v

逆

＝0；随着反应的进行，c(H2)减小，c(I2)减小，c(HI)增大，故v正减小，v

逆增大；当反应进行至v

正

＝v

逆

时，各组分的浓度保持不变，即反应处于平衡状态。

答案(1)a

V mol·L－

1

b

V mol·L－

10v

正

v

逆

(2)减小减小增大减小增大(3)相等不变

探究一可逆反应

1．如何判断一个反应是否为可逆反应？

提示同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。2．在一个可逆反应中，各物质转化率有没有可能达到100%?

提示不能。

1．可逆反应：在相同条件下，要用“”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为：SO2＋H2O H2SO3。

2．可逆反应的特点：(1)向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。

(2)符号“”两边的物质互为反应物、生成物。

(3)在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中有H2O、SO2和H2SO3等分子。

3．常见的可逆反应：N2＋3H2高温、高压

催化剂2NH3，2SO2＋O2催化剂

△2SO3，Cl2＋

H2O HCl＋HClO，H2＋I2△2HI，酯酸性条件下的水解等。【典例1】下列各组中的两个反应互为可逆反应的是()