化学选择性必修1学案第二章化学反应速率与化学平衡

Chapter2第一章化学反应速率与化学平衡

第一节化学反应速率

第1课时化学反应速率

［核心素养发展目标］1.变化观念：了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应

可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。2.证据推理：根据化学反应速率的测定原

理设计实验，学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推

理素养。

一、化学反应速率及其测定

1.化学反应速率的概念及其表示方法

化片表示化学反应进行强慢的物理量

学表丞用单位时间内反应物浓度的减小或生成物

一浓度的型如表示(反应体系的体积须恒定)

反

应表达咒二表示浓度的变化

—表示丽的变化

速

率-----Aniol•L।・min1或mol•L】・s।

2.化学反应速率的测定

(1)测定原理

利用与化学反应中任何一种化学物质的逖度相关的可观测量进行测定。

(2)测定方法

①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。

②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜

色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速

率。

|■正误判断」

(1)化学反应方程式中，任何一种物质均可用。=乍求出该物质表示的化学反应速率()

(2)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率()

(3)化学反应速率越大，化学反应的现象越明显()

(4)同一化学反应中，不同物质表示的化学反应速率可能数值不同，但表示的意义(快慢)相同

()

(5)化学反应速率为0.6molL'-min】是指1min时某物质的浓度为0.6mol-L'()

答案(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X

f深度思考」

反应：4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)

(1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率

BCD

起始浓度1mol-L100

浓度变化量-0.6molL।0.4molL।0.2mol・L।

2min末0.4mol-L-10.4mo卜L।0.2molL-

〃(B)=O3molL〕minr：

v(C)=0.2molL〕mini；

o(D)=0.1molLLmin।。

(2)根据以上数据，思考对于同一反应，用不同物质表示的反应速率的数值相同吗？与化学计

量数之间有什么关系？

答案用不同物质表示的反应速率的数值可能不同。反应速率的数值之比等于化学计量数之

比。

(3)有同学根据(2)中结论求出了A表示的反应速率是0.4mol-L〕minr,你认为是否正确，原

因是什么？

答案不正确，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，所以不能用固体、纯液体的浓度变化

来表示化学反应速率。

(4)以上所求的反应速率是2min末时的瞬时速率吗？

答案不是，是2min内的平均速率。

■归纳总结口

在同一化学反应里，用不同的物质表示的

反应速率可能不同，但意义相同，故描述

反应速率时必家指明具体的物质

Ac(A)l_固体或纯液体的浓度记为常数,Ac=O,因

“A)=x--此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应

T-速率

化学反应速率是一段时间内的平均反应速

率,而不是瞬时速率

用不同物质表示化学反应速率时，化学反

一应速率之比=化学计量数之比

二、化学反应速率的计算和比较

1.化学反应速率的计算

（I）公式法：

AcAn

v=~Ki=vKi

特别提醒①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以沐积，转化为浓度的变

化量。

②浓度的变化量Ac=c（某时刻）一c（初始）

所以一般Ac（反应物）为负值，Ac（生成物）为正值，

而。是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，

“3"-Ac（反应物）

0（反应物）=----&-----

/足田小、Ac（生成物）

贝生成物）=—&—

（2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。

对于一个化学反应：mA+〃B=pC+qD,o（A）=一气产，o（B）=一"：）,o（C）=气，，

小、Ac（D）口七0（A）o（B）v（C）P（D）

。（必=i」,且有：—=n=~=—

⑶“三段式”法

①求解化学反应速率计算题的一般步骤：

a.写出有关反应的化学方程式；

b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；

C.根据已知条件列方程计算。

反应：mA(g)+〃B(g)pC(g)

起始浓度/mol-Lrabc

转化浓度/mol.L।x詈管

某时刻Hs）浓度/molLra-x万一詈。+管

再利用化学反应速率的定义式求算

X——

0(A)=7mold

0(B)=~;mol-L'-s-1；

在。尸隽molL-i.s」。

②计算中注意以下量的关系。

对反应物：C(起始)一C(转化)=C(某时刻)；

对生成物：。(起始)+c(转化)=c(某时刻)；

转化率=辍4100%。

2.化学反应速率的比较方法

(1)定性比较

通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所

需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速

率：K>Nao

(2)定量比较

①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。

②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应

物质的化学计量数，所得数值大的速率大。

③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大，

|■应用体验」

1.根据c〜，图像确定化学方程式及速率

TC时，在0.5L的密闭容器中，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示：

&|c/mol•L_,

010//S

(1)10s内v(B)=________o

(2)该反应的化学方程式为。

答案(1)0.06mol-L*-s1

(2)A+3B2C

-1

MILg，入z.(0.7—0.1)mol-L

解析(1)由图像知，r(B)=访=0.06mobL。

⑵由图像计算出Ac(A)：Ac(B)：Ac(C)=0.2：0.6：0.4=1：3：2,故化学方程式为A+

3B2C»

2.反应A(g)+3B(g)2c(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为

(pi;(A)=0.15mol-L'-min1

②u(B)=0.01molL-,s-1

@p(C)=0.40molL-,-min-,

@^(D)=0.45mol-L'-min1

则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为O

答案④〉③二②〉①

解析方法一：将以不同物质表示的反应速率换算为用同一物质同一单位表示的速率，再比

较速率数值的大小。若以物质A为标准，根据用不同物质表示同一反应的速率时，速率之比

等于各物质的化学计量数之比，将②③④的反应速率换算为用物质A表示的反应速率，则有：

@y(A)=/(B)=；X0.01molL-I-s-1X60smin-,=0.20molL-|min-,

@v(A)=^v(C)X0.40molL-1niin-1=0.20molL-1min-1

@v(A)=$(D)=；X0.45molL-'min-1=0.225molL'min-1

故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④〉③=②〉①。

方法二:首先将反应速率单位统一为mobLLmin，则②o(B)=0.60molLlmin，然后根

据反应速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学方程式A(g)+3B(g)2C(g)

+2D(g)得出：

畔=0.15molL-|min_,

②。，)=0.20mol-L-|-min',

@^^=0.20molL-,min",

学^=0.225molL-'min-1

故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③=②>①。

-方法指导

由〃(或c)〜/图像确定化学方程式的方法

(1)看趋势，定位置

观察图像，〃(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。

(2)看变化量，定系数

由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量

数。

(3)看是否共存，定符号

根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应,

确定在方程式中用还是“"。

随堂演练知识落实

1.在反应N2+3H22N%中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6mol-L在此段

时间内用H?表示的平均反应速率为0.45mol-L〕sr,则此段时间是()

A.1sB.2sC.44sD.1.33s

答案B

解析已知用出表示的平均反应速率为0.45mol-f'-s-1,则用NH3表示的平均反应速率为

220.6molL

O(NH3)=铲(H2)=§X0.45molL-1-s-,=0.3molL--1,所以4==2So

0.3molL-1-s

2.已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若化学反应速率分别用r(NH3)sWO2)、贝NO)、

0(比0)(单位：mol-L〕sr)表示，则下列关系正确的是()

45

Ag“NH3)=O(C>2)B%V(O2)=O(H2。)

C.jv(NH3)=V(H2O)D.氏(O2)=o(NO)

答案D

解析该反应中V(NH3)：〃(。2)：i'(NO)：V(H2O)=4：5：4：6,根据上述关系分析选项，推

知D项正确。

3.对于反应：4NH3(g)+5Ch(g)4NO(g)+6H2O(g),下列为四种不同情况下测得的反应速

率，其中表明该反应进行最快的是()

A.V(NH3)=0.2molL-,»s-,

",",

B.y(O2)=0.24molL.s

C.y(H2O)=15mol-L'min1

D.v(NO)=9molL-1min-1

答案A

解析首先将四个答案的单位变为相同单位，A为0.2X60mol・L〕min-i=12mol-Lrmin，

B为0.24X60molL-,min_,=14.4molf-min-^再将四个速率都除以各自的化学计量数，

比较大小。

4.对于反应3CI】+8HNO3(稀)=3Cu(NCh)2+2NOf+4H2。，在测量化学反应速率时，以下

相关性质不可以利用的是()

A.气体的体积和体系的压强

B.溶液颜色的深浅

C.固体物质的体积

D.H+浓度的变化

答案C

解析与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以

加以利用，包括能够直接观察的某些性质(如释放出气体的体积和体系压强)，也包括必须依

靠科学仪器才能测量的性质(如颜色的深浅)，故A、B、D三项可以利用。

5.将5.6g铁粉投入100mL2moiLi的硫酸中，2min后铁恰好完全溶解。下列有关该反应

速率的表示正确的是(忽略溶液体积的变化)()

A.用铁表示的反应速率为0.5molL-|min-1

B.用硫酸表示的反应速率为0.5mol-L'min-1

C.用硫酸亚铁表示的反应速率为0.25mol・L'min

D.用氢气表示的反应速率为0.5mo卜L'min1

答案B

解析发生的化学反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2t,溶液中浓度发生变化的只有反应物破

酸和生成物硫酸亚铁。5.6gFe的物质的量为0.1mol,故反应消耗H2so4的物质的量=生成

o(H2so4)=o(FeSC)4)=c°i=0.5molL-|min-|o

FeSCh的物质的量=0.1mol,

LminAu.1L

6.把0.3molX气体和0.4molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)

+5Y(g)『?Z(g)+6W(g),2min末生成0.3molW。若测知Z的浓度变化表示的反应速率为

0.05mol-L-Imin-,o计算：

⑴前2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为—molL'min^o

(2)化学方程式中〃的值是。

(3)X的转化率为o

答案(1)0.0625(2)4(3)66.7%

解析列出三段式：

4X(g)+5Y(g)5Z(g)+6W(g)

起始量/mol0.30.400

变化量/mol0.20.250.05〃0.3

2min末量/mol0.10.150.05〃0.3

0.25mol

(,^Y)=ID^=00625mo,L%

0.05nmol

⑵。()=0.05molL-,min

z=2LX2min

解得"=4。

(3)X的转化率为：臀曙义100%W66.7%。

课时对点练

g对点训练

题组一化学反应速率及其数学表达式的应用

1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是()

A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质

C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的浓度的多少来表示

D.化学反应速率常用单位有mol-L-'-s-1和molL-'min-1

答案C

2.用纯净的碳酸钙与1mo卜ICOmL稀盐酸反应制取二氧化碳。关于此反应，下列说法不

正确的是（）

A.可以用单位时间内碳酸钙质量的减少表示该反应的反应速率

B.可以用单位时间内生成二氧化碳的量表示该反应的反应速率

C.可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率

D.可以用单位时间内碳酸钙浓度的变化表示该反应的反应速率

答案D

解析CaCO3为固体，浓度不变化。

3.（2019•广东深圳罐华实脸学校月考）氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始

时氨气的物质的量为4mol,5s末为2.4moL则用氨气表示该反应的速率为（）

A.0.32mol-L-'-s-1

B.0.16mol-L'-s-1

C.1.6mol-L*-s1

D.0.8mol-L!-s1

答案B

解析o（NH3）=（t[22nl"=o]6moi.L「.s，所以B项正确。

4.反应：2SO2（g）+O2（g）2sCh（g）经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mollL在这段

时间内用6表示的反应速率为0.04moll〕minr,则这段时间为（）

A.5sB.10sC.300sD.600s

答案C

解析该段时间内SO3的浓度增加了0.4mol1r,根据化学方程式可知，在相同时间内O2的浓

度减少了0.2mol・L」，所以由公式。=辞可知，△『华=（）（北二:：\访-尸5min=300s°

题组二化学反应速率与化学计量数关系的应用

5.在一个密闭容器中，盛有N?和Hz,它们的起始浓度分别是1.8mo卜171和5.4mol・Lr，在

一定条件下反应生成NH^Omin后测得N2的浓度是0.8mol[r,则在这10min内N%的平

均反应速率是（）

A.0.1mol-L'-min1

B.0.2mol-L1min1

C.0.3mol-L'min1

D.0.6mol-L'min1

答案B

1-1

Xr_1.8mol-L—0.8mol-L

解析O(N2)=------------[()min------------=0-1mol-L'min1,o(NH3)=2o(N2)=

0.2mol-L'min-'o

6.反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行，5min后Y减少了0.5mol,

则此反应的反应速率为()

A.y(X)=0.05mol-L'min-1

B.y(Y)=0.10mol-L-|min-1

C.v(Z)=0.10molL-|min1

D.v(W)=0.10mol-L-'s-1

答案C

解析依题意，"Y)==0.05molL〕min」,用单位时间内不同物质的浓度变化量

cz2L曰zxTDm".in

表示的化学反应速率之间的关系为0(X)：。(丫)：WZ)：”W)=3：1：2：2,故。(X)=

0.15mol-L-1-min-1,v(Z)=v(W)=0.10mobL-,-min-1,C项正确。

7.(2019•佛山高二检测)把X气体和Y气体混合于2L容器中使它们发生如下反应：3X(g)+

Y(g)〃Z(g)+2W(g)。5min末已生成0.2molW,若测知以Z的浓度变化表示的平均反应

速率为0.01molL-'min则上述反应中Z气体的化学计量数〃的值是()

A.1B.2C.3D.4

答案A

解析根据公式计算，5min内W的平均反应速率o(W)=0.02mol・L-Lmin「,利用

各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，已知用Z的浓度变化表示的平均反应速率为

001mol-f'min_1,则p(Z)：〃(W)=0.01mollf'min-1：0.02mol-L-|min_1=n：2,所以n

=lo

8.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用o(A)、“B)、o(C)表示。已知0(A)、

0(B)、0(C)之间有以下关系：2°(B)=3o(A)=3o(C)。则此反应可表示为()

A.2A+3B=2CB.A+3B=2C

C.3A+B=2CD.A+B=C

答案A

解析根据2v(B)=3v(A)=3v(C)^T^,贝A)：v(B)：贝0=2：3：2,A项正确。

题组三化学反应速率大小比较

9.(2019•甘肃武威第十八中学高二月考)反应A(g)+3B(g)2c(g)+2D(g),在四种不同情

况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是()

A.v(A)=0.05mol-L-,-s-,

B.p(B)=0.06molL-|min-,

C.u(C)=0.04mol-L'-s1

D.v(D)=0.03mol-L'-s-1

答案A

解析判断反应速率的大小时，可将每个物质的速率除以该物质在方程式中的化学计量数，

ML,，八0(A)o(B)0.06mol-L'min-10.001mol-L1-s-1

再进仃比较。=0.05mol-L'-s,方-=------------------------------^0.0003mol-

Lis，^=0.02molf'-s_1,孚=0.015mol・L〕s-，所以A项符合题意。

10.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果

判断，生成氨最快的是()

A.U(H2)=0.3mol-L'min-1

B.U(N2)=0.2mol-L'min1

-,",

C.V(NH3)=0.25molLmin

D.I?(H2)=0.4mol-L'min1

答案B

解析对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以氢气的反应速率为标准进行判断。A项，v(H2)

=0.3molL-,min-l：B项，P(N2)=0.2molL-1-min-1,反应速率之比等于化学计量数之比，

所以。出2)=0.6molLlminr;C项,y(NH3)=0.25mol-L'min1,反应速率之比等于化学

计量数之比，所以P(H2)=0.375molL/Lminr；D项，。32)=0.4molL-LmiiTL所以反应

速率最快的是B项。

11.在不同条件下分别测得反应2sOXg)+O2(g)催彳剂2sO3(g)的化学反应速率，其中表示

该反应进行最快的是()

A.V(SO2)=4molL-,min-1

B.U(O2)=3mol-L'-min-1

C.v(SO3)=0.1mol-Lk।

D.o(O2)=0.1mol-L'-s-1

答案D

解析统一单位后，根据反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质表示的反应速率换

算成同一种物质表示的反应速率，比较数值大小可知选Do

题组四化学反应速率图像分析

12.一定温度下，在0.5L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线

如下图所示，10s时达到化学平衡状态。则从反应开始到10s末的反应速率用X表示是()

物质的盘/mol

A.0.08mol-L-,-s

B.0.30mod

C.0.16mol-L'-s

D.0.32molL-1-s

答案c

解析根据图像可知从反应开始到10s末X的物质的量减少了(1.2—0.4)mol=0.8m01,浓度

上。g0.8mol,*eL6mol-L1

变化空我.1/[—=1.6mol-L则反应速率正=0.16mol-L'-s。

U・JJL>1UA

13.某温度时，在2L容器中一:种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.由图中数据分

析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率分别为()

A.X+3Y2Z0.1molL-,min1

B.2X+Y2Z0.1mRL〕min-i

C.X+2YZ0.05molL-,min",

D.3X+Y2Z0.05mobL'min1

答案D

解析由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，

应为生成物，当反应进行到2min时，An(X)=0.3mol,AM(Y)=0.1mol,An(Z)=0.2mol,则

△〃(X):A〃(Y)：A〃(Z)=3：1：2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则

0.2mol

-2L-

该反应的化学方程式为3X4-Y2Z;反应开始至2min末,Z的平均反应速率。亿)=为由.

=0.05mol-L'min故D项正确。

力综合强化

14.根据反应：4FeS2+IlO2=^=2Fe2O3+8SO2»试回答下列问题。

(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率(填化学式)。

-1

(2)当生成SO2的速率为0.64moir's时，则氧气减少的速率为

⑶若测得4s后02的浓度为2.8mo卜L!此时间内SO2的反应速率为0.4mol・L9,则开

始时氧气的浓度为o

-,-,

答案(DSOz、02(2)0.88molL.s

(3)5.0mol-L1

解析(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用02、SO2来表示该反应的反应速

率。

(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为

0.64molL-,-s-1义,=0.88mol-L-,-s-,o

(3)S0z的反应速率为0.4molL-1^-1,则氧气表示的速率为0.4mo卜L〕s「＞＜书=0.55mol-L-'-s"1,

所以氧气的变化浓度为0.55mol-L-,-s-,X4s=2.2mol-L-1,则开始时氧气的浓度为2.8mol-L-'+2.2

molL-,=5.0molL-,o

15.(2019•山东青岛二中期中)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)

+〃D(g),开始时A为4mol,B为6mol：5min末时测得C为3mol»用D表示的化学反应

速率0(D)为0.2mol-L1min1o

试回答下列问题：

(1)5min末A的物质的量浓度为。

(2)5min内用B表示的化学反应速率o(B)为。

(3)化学方程式中〃为o

(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下：

①^(A)=5mol-L'min_1

@v(B)=6mol-L'min1

③z;(C)=4.5mol-L'min1

©p(D)=8molL-lmin",

其中反应速率最快的是(填序号)。

答案(1)1.5mol-L1(2)0.2mol-L'min1(3)2(4)@

解析由题干信息可得：

A(g)+2B(g)3c(g)+〃D(g)

起始量/mol460

变化量/mol123

5min末/mol343

(I)据以上分析可知，5min末A的物质的量浓度为丁匚=1.5mol-L)。(2)据以上分析可知，

5min内用B表示的化学反应速率o(B)=，H=q[2:n21-=0.2molL-,min_|＜»(3)根据同一

△12Lxomin

反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则u(B):v(D)=0.2mol-

-1-,-|

f'min：0.2molL-min=2：nt〃=2。(4)把所有速率都换算成用A表示的反应速率：

(DT(A)=5mol-L-,-min-1;②由QB)=6molL-|min-1可知QA)=3molL-|min-1；③由v(C)

=4.5mol-L'min】可知v(A)=1.5mo卜LLmin」；④由。(D)=8mo卜LLmin।可知v(A)=4mo卜

综上所述，反应速率最快的是①。

16.某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所

物质的量/mol

5

时间/min

(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为O

(2)反应开始至2min、5min时Z的平均反应速率为、。

(3)5min后Z的生成速率(填“大于”“小于”或“等于")5min末Z的生成速率。

答案(1)3X+Y2Z

(2)0.05mol-L1-min-10.04mol-L^min1

(3)等于

解析(1)根据图示，5min时，X减少了0.6mol,Y减少了0.2mol,Z生成了0.4mol,故X、

Y、Z的物质的量变化量之比为3：1：2,因5min后三者共存，故反应的化学方程式为3X

+Y2Zo

(2)根据图中数据，依据反应速率计算公式可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是

0.1moL

(3)5min后Z的物质的量不再变化，反应速率相等。

第二节化学平衡

第1课时化学平衡状态

［核心素养发展目标］1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化

学平衡是一种动态平衡。2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡

状态判断方法的思维模型。

一、化学平衡状态

1.可逆反应

(1)概念：在相同条件下，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)特征

指“逆反应分为方向相反的两个方向：正反应

双向性卜一

I方向和逆反应方向

|双同性|—指正、逆反应是在相同条件F.同时进行

扁回器黑方转化率小于ioo%,反应物与

2.化学平衡状态的建立

在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：用+3出高:化:压2N%

如图1所示，N2与比随着反应的进行，其浓度逐渐减小,。正逐渐减小,而&NH3)逐渐增大,

。逆逐渐增大，。时刻，它们的浓度不再改变，。正三。也反应达到平衡。

图1图2

如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，。逆逐渐减小,而eg)、&HG逐渐增大,

。正逐渐增大,12时刻起，它们的浓度不再改变，。正三。逆，反应达到平衡。

通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。

3.化学平衡状态的概念

在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,

即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们

称为化学平衡状态，简称化学平衡。

4.化学平衡状态的特征

即一研究对象为可逆反应

@—正、逆化学反应速率扭箜,即维也

应)—化学平衡是动态平衡,即0正=1/逆fo

®—平衡混合物中.各组分的浓度保持一定

含一外界条件改变,化学平衡状态町能发生改变

|■正误判断」

⑴H2与。2点燃可以生成水，电解水又可以生成H2与。2,所以两个反应是可逆反应()

⑵合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗()

(3)对于可逆反应，若加入反应物，则反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行

()

(4)只有可逆反应才存在平衡状态()

(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()

(6)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应的速率都为0()

答案(1)X(2)X(3)X(4)V(5)V(6)X

|■应用体验」

1.(2020•成都高二月考河逆反应：2SO2(g)4-O2(g)2s03(g),充入由记。组成的氧气一段

时间后，18。存在下列物质中的()

A.多余的氧气中

B,生成的三氧化硫中

C.氧气和二氧化硫中

D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中

答案D

,8|8

解析那02的加入定会与So2结合生成含0的SO3,同时含有0的SO3又会分解得到SO2

和。2,使得SO2和。2中也含有焦0,因此18。存在于SO2、。2、SO3这三种物质中。

2.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是()

A.正反应速率等于逆反应速率，且都为零

B.反应物和生成物浓度相等

C.反应体系中混合物的组成保持不变

D.反应物断开化学键吸收的能量等于生成物形成化学键所放出的能量

答案C

解析可逆反应达到平衡时，属于动态平衡，正、逆反应速率相等，但是都不为零，故A错

误；可逆反应达到平衡时，反应渐和生成物的浓度不再发生变化，各组分浓度不变，但是各

组分浓度不一定相等，故B错误；当反应体系中各混合物的组成保持不变时，达到平衡状态，

故C正确：化学反应一定伴随能量变化，反应物断开化学键吸收的能量不等于生成物形成化

学键所放出的能量，故D错误。

3.一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCOCb(g)，发生反应COCb(g)Ch(g)

+CO(g),反应过程中测得的有关数据如下表所示，下列说法不正确的是()

r/s02468

n(C12)/moI00.300.390.400.40

A.6s之后反应到达平衡状态，容器内的压强不再随时间的延续而改变

B.达到6s时，反应停止，不再进行

C.8s时，反应容器中各物质的浓度不再发生变化

D.生成CL的平均反应速率：。(0〜2s)>p(2〜4s)

答案B

解析6s之后氯气的物质的量不再改变，化学反应到达平衡状态，容器内气体总物质的量保

持不变，因而压强不变，故A正确：6s时达到平衡状态，反应不会停止，仍在进行，故B

错误；在8s时是平衡状态，反应容器中各物质的浓度不再发生变化，故C正确；。〜2s生

成氯%0.30mol,2〜4s生成氯气009mol,可知0〜2s内反应生成Ch的平均反应速率大，

故D正确。

二、化学平衡状态的判断方法

1.用本质特征判断

判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即。正=。逆。

(1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。

(2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的

速率。

2.用宏观特征判断

判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。

(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。

(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。

3.用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项

(1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气

体分子总数的变化，如：

mA(g)+〃B(g)/?C(g)+qD(g)是否平衡

压强当时，总压强一定(其他条件一定)星

当m+〃=p+q时，总压强一定(其他条件一定)不一定

当/n+ziWp+q时，M一定是

混合气体的77

当zw+"=p+q时，M一定不一定

(2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非

气态物质参与反应，如

关注各物质的状态是否平衡

一定)是

C(s)+CO2(g)2C0(g)(p

密度,Nz(g)+3H2(g)2NH3(g)(p一定)不..定

一定)不一定

H2(g)+I2(g)2HI(g)(p

r正误判断」

(1)反应物和生成物浓度相等时，化学反应达到平衡()

(2)反应混合物中各组分的浓度之比等于化学计量数之比时，反应达到平衡()

(3)平衡体系的颜色不变时，反应达到平衡()

(4)绝热的恒容反应体系中温度保拧不变时，反应达到平衡()

(5)1molN三N断裂的同时，有6moiN—H形成，说明合成氨的反应达到了平衡()

答案(1)X(2)X(3)J(4)7(5)X

|■应用体验」

1.在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物

理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是()

①混合气体的密度②混合气体的压强③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量

A.①②B.②③C.①③D.①©

答案C

解析①该容器的体积保持不变，根据质量守恒定律知，反应前后混合气体的质量会变，所

以容器内气体的密度会变，当容器中气体的密度不再发生变化时，能表明达到化学平衡状态，

故正确：②该反应是反应前后气体体积没有变化的反应，容器中的压强始终不发生变化，所

以压强不变不能证明达到了平衡状态，故错误；③B的物质的量浓度不变是平衡状态的特征

之一，此时能证明达到了平衡状态，故正确；④该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆

反应，无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的总物质的量都不变，所以不能据此判断是

否达到平衡状态，故错误。

2.已知：N2O4(g)2NO2(g)AH>0,现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意

图不能说明反应达到平衡状态的是()

里

拿

拄

r

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O

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答案

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衡状态

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