化学平衡的状态和特征及判断标准

教学过程

一、复习预习

通过多媒体展示图片、视频等引起学生学习兴趣，引出本节课内容。

二、知识讲解

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。

考点/易错点1

可逆反应与不可逆反应

[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会

怎么样呢？

开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。［问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？

［讲］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。

［讲］所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。

［投影］演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。

［讲］这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。

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,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全，高考经常在此处出题，判断反应是否已经达到平衡。

学生经常出错在于对平衡的认识不清，不透彻。

考点/易错点2

溶解平衡的建立

开始时v（溶解）＞v(结晶)

平衡时v（溶解）=v（结晶）

结论：溶解平衡是一种动态平衡

经常考关于溶度积常数的问题，判断溶液中物质存在等。

此类题型较难，学生多为思考不深入导致出错。考点/易错点3

化学平衡状态

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。［问］化学平衡有什么特征？

［投］化学平衡状态的特征：

(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。

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。若是则可；否则，不行。

在高考中经常出现选择题或大题，要谨记化学平衡的特

征。

学生多由于对状态特征模糊不清而出错。

三、例题精析

【例题1】

将1molN2和3molH2充入一密闭容器中，使其在一定条件下达到平衡：反应为：N2 + 3H2 === 2NH3 下列哪一状态一定是平衡状态（）

A：N2 、H2、NH3的总质量不随时间的延长而改变的状态

B：单位时间内有1molNH3分解的同时，有0.5molN2和1.5molH2反应生成NH3的状态

C：H2和N2体积百分含量之比不随时间的延长而改变的状态

D：H2减少的速率等于NH3增加的速率的状态

【答案】B

【解析】

解析：本题是对化学平衡状态实质的考查。A：由质量守恒定律可知，全部是气体参与的反应气体的总质量恒定，任何时候不随时间的延长而改变；B：重点强调0.5molN2和1.5molH2反应生成NH3，实际为正反应生成1molNH3,同时已知又有1molNH3分解，即V正= V逆，一定为平衡状态；C：N2和H2的初始体积比为1∶3，消耗的体积比也为1∶3，故

不论平衡和不平衡状态两者的体积比不变；D：因V（H2）∶V

（NH3）= 3∶2，当V（H2）=V（NH3）时，平衡向逆反应方向移动，不是平衡状态。故本题答案为B。

【例题2】

对于在SO2 + O2===2SO2的平衡体系中加入由18O构成的氧

气，当平衡发生移动后，SO2中18O的含量

( )（填“增加”、“减少”、“不变”）；其原因是?

【答案】增加；在SO2与18O2反应生成S18O3的同时，S18O3

又分解生成S18O2。

【解析】

本题考查化学平衡状态的特征。化学平衡是动态平衡，在平衡体系中加入由18O构成的氧气时，即增大了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，生成更多含18O的SO3，与此同时，逆反应也在不断进行，含18O的SO3分解，达新的平衡时，SO2中18O的含量增加。

【例题3】

下列各组数据反映可逆反应2A ===B + 3C 达到平衡状

态的是（）。

正反应速率逆反应速率

A：V A = 2 mol/L•S V B= 2 mol/L•S

B：V A = 2 mol/L•S V B = 1 mol/L•S

C：V A = 1 mol/L•S V B = 1.5

mol/L•S

D：V A = 1 mol/L•S V C= 1.5 mol/L•S 【答案】BD

【解析】

解析：本题考查对反应速率和化学平衡实质的理解。同一化学反应用不同物质表示的反应速率数值不同，但意义相同，速率之比等于方程式的系数之比；反应达平衡的实质是：同一物质的V正=V逆。A中的V A 和V B虽然在数值上相同，但换算为同一种物质的速率统一用A或B表示时，就不难看出它们的生成速率和反应速率不相等；B中V A = 2 mol/L•S 为正反应速率，将其用B物质来表示时：V B=V A/2 =2X（1/2）= 1mol/L•S，与逆反应速率V B= 1 mol/L•S相等，符合达平衡的实质，故B正确。同理判断C错，D正确。故本题答案为BD。

四、课堂运用

【基础】

1.在一定温度下，向aL密闭容器中加入1 molX气体和2 molY气体，发生如下反应：X（g）+ 2Y(g)===2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（）。

A：容器内压强不随时间变化B：容器内各物质的浓度不随时间变化