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化学平衡状态
专题２ 化学反应速率与化学平衡
苏教版 选择性必修1
何为可逆反应？请举实例说明可逆反应的特征。
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化学反应。
可逆反应的特征：
①、正向反应和逆向反应同时进行。
②、一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%。最终反应物和生成物共存。
1、了解化学反应的可逆性。
2、通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡，理解并会判断化学平衡状态的标志。
高炉炼铁的主要反应为：Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO
从炼铁炉口排出的尾气中总是含有一定量的CO。100多年前，人们曾认为这是由于CO与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行得完全，当时曾耗巨资改建高炉，通过增加炼铁炉的高度以延长CO和Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO的体积分数并未减少。你知道这是什么原因吗？
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO
炼铁反应的进行是有限度的
常见的可逆反应：
图像分析
在分析化学问题时，常会运用反映相关量变化关系的图像。例如，溶解度曲线、 物质浓度随时间变化的曲线等。在结合化学反应原理分析图像时，应注意下列几点：
（1）横坐标和纵坐标的含义；
（2）曲线的斜率或者趋势；
（3）曲线上的特殊点，如起点、终点、交点和拐点等；
（4）根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等。
如何理解可逆反应的正反应速率和逆反应速率？
υ正
υ正(N2):N2的消耗速率，N≡N键的断裂
υ正(H2):H2的消耗速率，H-H键的断裂
υ正(NH3):NH3的生成速率，N-H键的形成
取决于反应物N2、H2的浓度
υ逆
υ逆(N2):N2的生成速率 ，N≡N键的形成
υ逆(H2):H2的生成速率，H-H键的形成
υ逆(NH3):NH3的消耗速率，N-H键的断裂
取决于生成物NH3的浓度
图2-15是某个可逆反应的反应物和生成物的浓度随时间的 变化曲线，图2-16是可逆反应的正、逆反应速率随时间的变化曲线。观察这两幅图，与同学交流讨论下列问题：
1.随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化？ 正、逆反应速率如何变化？
反应开始时：
反应过程中：
一段时间后：
反应物浓度最大→υ正最大
生成物浓度为0→υ逆为0
反应物浓度逐渐减小→υ正逐渐减小
生成物浓度逐渐增大→υ逆逐渐增大
反应物浓度不再变化（最小）→υ正不再变化
生成物浓度不再变化（最大）→υ逆不再变化
2.当反应进行足够长时间后，反应物和生成物的浓度是否发生变化？正、逆反应速率是否发生变化？
3.当反应进行足够长时间后，反应是否停止？
均不再随时间而发生变化
正、逆反应都没有停止
在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
一、化学平衡状态
微观本质
达到化学平衡时，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”，即反应物的转化率最大。
现象
电梯
v逆
v正
模拟化学平衡状态
势均力敌，相持不下
化学平衡状态的特征：
可逆反应
相等
v正=v逆
v正=v逆≠0
不变
υ正＝ υ逆≠0
化学平衡状态
υ正
υ逆
时间
速率
t1
如何判断可逆反应达到平衡状态？
可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①、单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②、单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③、用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④、混合气体的颜色不再改变的状态
⑤、混合气体的密度不再改变的状态
⑥、混合气体的压强不再改变的状态
⑦、混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
√
2
2
1
化学反应速率
与哪些因素相关？
是否为定量？
绝热容器中温度不变？
化学平衡状态的判断：
变量不变
同一物质: ν生成(A) = ν消耗(A)
不同物质： v正(A) : v逆(B) = 化学计量数之比
① 、各物质的 m 、n 或 c 不变
②、 各物质的百分含量不变
(物质的量分数、质量分数、体积分数等)
③ 、颜色、温度（绝热体系）、转化率等不再改变
速率必须是“一正一逆”
特别注意：
①、对于等气体体积变化的反应，恒温恒容时的压强不变不能作为判断依据，如A(g) + B(g) 2C(g)；
②、恒容时，凡是有固体参与的气体反应，其气体密度都会变，此时ρ是变量，可以作为判断依据，如A(s)+B(g) C(g)；
③、注意物质化学键的变化数目，如N2＋3H2 2NH3，一个N≡N键断裂同时，有6个N－H键断裂。
1、在一定温度下，可逆反应M(g)＋3N(g) 2Q(g)达到化学平衡的标志是（ ）
A. M的生成速率是Q的分解速率的
B. 单位时间内生成n mol M的同时生成3n mol N
C. M、N、Q的浓度不再发生变化
D. M、N、Q的物质的量之比为1∶3∶2
C
2、CO2与NH3混合，在一定条件下反应合成尿素：
若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是 （填字母）。
a. CO2与H2O(g)的浓度相等
b. 容器中气体的压强不再改变
c. 2v(NH3)正＝v(H2O)逆
d. 容器中混合气体的密度不再改变
b
B
ΔH固定不变
在t1时刻，
2v正(N2O4)＝v逆(NO2)
化学平衡状态的判断：
分析目标反
应及外界条件
确定分
析角度
明确变与定
得出正确结论
看清恒容、恒压、
绝热等外界条件，
反应前后气体分
子数目及物质状
态等
从速率还是定
的角度着手

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