可逆、不可逆反应 化学平衡状态第1课时
化学平衡常数1【精选】
1
(mol·L－1 )2
• 同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯 一的，它与化学方程式的书写方式有关。书 写方式不同，各反应物、生成物的化学计量 数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学 方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的 平衡常数。
• 对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常 数互为倒数。
• 平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对 应。
[C ]c [ D]d K [ A]a[B]b
在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物
平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常 数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
一、化学平衡常数
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，
生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积 的比值是一个常数，这个常数称为浓度平衡常数，用 KC表示。
前提条件：可逆反应 强 调 实质：ν(正)=ν(逆) 三 点 标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变的状态
(2)、化学平衡状态的特征
①逆： 可逆反应 H2+I2≒2HI ②等： 正反应速率=逆反应速率
③动： 动态平衡（正逆反应仍在进行）
④定： 反应混合物中各组分的浓度保持不变
（不一定相等）
⑤变： 条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
注 意
（2）反应物不能完全转化为生成物。
⑶ 使用“
”
催化剂
例如：2SO2 + O2 △ 2SO3
正向反应：反应物→生成物 即SO2→SO3
逆向反应：生成物→反应物 即SO3→ SO2
2、化学平衡：
(1)、定义：化学平衡状态，就是指在一 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。
高中化学 2.3化学平衡(第1课时)可逆反应 化学平衡状态 新人教版选修4
(2)可逆反应 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。用“ ”表示。 (3)不可逆反应 有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略，正反应几乎完全进行 到底，一般认为这些反应不可逆。例如，H2 的燃烧、酸碱中和等。用 “===”表示。
(4)可逆反应的特点：
例如：将 2 mol SO2 与 1 mol O2 在密闭容器中发生反应：2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g)，充分反应后，容器中存在的物质有：SO2、O2、 SO3。
2 新知识·预习探索 目标定位
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．理解化学平衡状态的特征。
新知预习 1．可逆反应和不可逆反应 (1)溶解过程的可逆性 一定温度下的饱和溶液，存在溶解、结晶平衡，即溶解平衡状态。
①表示：固体溶质 溶液中的溶质 ②溶解平衡状态的含义 在一定温度下的饱和溶液中固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分 子结晶的速率相等时，饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变。
【答案】 A 【解析】 根据化学平衡的建立过程可知：反应从正反应方向开 始，v 正最大，v 逆＝0，最后达平衡时，v 正＝v 逆≠0。
4 ．对于恒容密闭容器中发生的可 逆反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，能说明反应达到化学平衡状态的是( )
A．断开 1 个 N≡N 键的同时有 6 个 N—H 键生成 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．N2、H2、NH3 的分子数之比为 1∶3∶2
2．化学平衡状态 (1)化学平衡的建立 如：在一定条件下，把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入某密闭容器中：
以上过程用 v－t 图像表示如右图所示：
高中化学第二章第3节化学平衡(第1课时)可逆反应与不可逆反应化学平衡状态课件新人教版选修4
【答案】因为可逆反应中反应物的转化率达不到 100%,所以 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应,故放出的热量小于 92.3 kJ。
2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗? 各组分的百分含量也不再变化吗?
【答案】 浓度不再变化,不代表度相等;达到化学平衡时,各组 分的百分含量不再变化。
-1
4.在 200 ℃条件下,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入体积为 V L -1 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol 。 (1)反应刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以 (填 “v(正)”或“v(逆)”,下同)最大,而 最小(为零)。 , (2)随着反应的进行,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) ,c(HI) 从而 v(正) ,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,则反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量 Q (填“>”“<”或“=”)c kJ。
平衡时:������(正)⑰
������(逆),反应混合物中各组分
(2)化学平衡状态的定义 在一定条件下的可逆反应里,当正、 逆两个方向的反应速率相等, 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)化学平衡特征
微思考 当某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?
第3节 化 学 平 衡
第 1 课时 可逆反应与不可逆反应 化学平衡状态
在 19 世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气 中含有较多的 CO。有人认为是 CO 与铁矿石的接触时间 不长所造成的。 英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉, 以增加 CO 和铁矿石的接触时间。 结果发现 CO 的含量仍 然没有减少,这就成了炼铁技术中的科学悬念。你知道 这是为什么吗?
高中化学 人教版选修4 第二章第三节第1课时 可逆反应与化学平衡状态 教学设计、教案、学案
第三节化学平衡第1课时可逆反应与化学平衡状态1．了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。
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。
3．能根据化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。
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同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)表示方法：采用“”连接，把从左向右进行的反应称作正反应，把从右向左进行的反应称作逆反应。
(3)特点①双向性：可逆反应具有方向相反的两个反应，即正反应和逆反应；②双同性：正反应和逆反应在相同条件下同时进行；③共存性：反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。
2．不可逆反应：有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略，把这类反应叫不可逆反应，用“===”连接。
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)Cl2与水的反应属于可逆反应(2)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应(3)可逆反应中反应物的转化率不能达到100%(2)×两反应发生的条件不相同(3)√2．为什么工业合成氨反应中，N2、H2和NH3同时存在？答案：因为在N2与H2化合生成NH3的同时，NH3也在发生分解反应，生成N2和H2，即该反应为可逆反应，故反应物和生成物同时存在。
1．下列反应不属于可逆反应的是()A．SO2溶于水生成H2SO3；H2SO3分解B．H2与I2化合成HI；HI分解C．SO2与O2化合成SO3；SO3分解D．电解水生成H2与O2；H2与O2点燃生成水解析：选D。
A项，SO2＋H2O H2SO3；B项，H2＋I22HI；C项，2SO2＋O2催化剂△2SO3，上述三个反应，正、逆反应的反应条件相同，故都属于可逆反应。
D项，电解水生成H2与O2和H2与O2生成水的反应条件不同，故不属于可逆反应。
第1课时 化学平衡状态
2.静态标志——各种“量”不变 (1)各物质的质量、物质的量或浓度不变。 (2)各物质的百分含量(质量分数、体积分数)不变。 (3)体系的温度、压强(对化学方程式两边气体体积不相等的反
应)不变。
(4)对于有有色物质参加的可逆反应，体系的颜色不变。例如： 2NO2(g) 平衡。 2NO(g)+O2(g)、2HI(g) H2(g)+I2(g)等反应体
2.建立
3.特点——“五大特征” 可逆
动态
= 质量或浓度
4.化学平衡的移动
(1)含义。
在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平 衡的条件，如浓度、温度、压强等，化学平衡状态被破坏，即 不等于 逆)，直至v(正)、v(逆)再次_____ 相等 ，在新的条 v(正)_______v( 件下达到新的化学平衡状态。
方向进行的反应。 2.不可逆反应 有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略，正反应几乎完全进 行到底，一般认为这些反应不可逆。例如：H2的燃烧、酸碱中 和等。
3.可逆反应的特点
同一 ＜
同时
例如：对于在一密闭容器中进行反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，已知反应达到平衡时，SO2、O2、SO3的浓度分别为
0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，则SO2(g)起
0≤c≤0.4 mol·L-1 。 始浓度的范围为__________________
二、化学平衡状态 (1)反应进行到什么程度才达到平衡状态？
(2)化学平衡状态的标志是什么？
(3)影响化学平衡状态的因素有哪些？ 1.概念 正反应速率 和___________ 逆反应速率 相等， 在一定条件下，可逆反应的___________ 物质的质量或浓度 可以保持不变的 反应体系中所有参加反应的_________________ 状态。
第1课时 化学平衡状态
2NH3 已达平衡状
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂 C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
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气体的密度 (ρ)
反应体系内有有色物质时，颜色 颜色 稳定不变 平衡
15
【例】 下列方法中可以证明2HI(g) H2(g)＋I2(g)已 达平衡状态的是（ ②⑥⑨） ①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分组成 HI%＝I2% ④反应速率ν(H2)＝ν(I2)＝ ν(HI)时 ⑤c(HI) ∶ c(H2) ∶ c(I2)＝2 ∶ 1 ∶ 1时 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 讨论：在上述⑥～⑩的说法中能说明2NO2 N2O4达到平 16 衡状态的是（ ⑥⑦⑧⑨⑩ ）
研究对象：可逆反应 微观实质：正反应速率=逆反应速率
宏观特征：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态
8
2.化学平衡状态的特征 (1)逆：可逆反应 (2)等：正反应速率=逆反应速率 (3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分
的含量一定。 (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立 新的平衡。
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①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 压强
平衡
②m＋n＝p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡
① 混合气体 的平均相 对分子质 量
高中化学人教版选修4课件 ：第2章第三节第1课时
解析：选C。该反应是有气体参加和生成的非等体
积反应，该反应达平衡的标志是正反应速率和逆反 应速率相等。平衡体系中各物质的浓度不再随时间 的变化而变化。既然各物质浓度不变，单位体积内 的气体的物质的量也就不再变化，因而压强也不再 发生变化，据此，②③正确。
探究整合应用
探究可逆反应
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正
判断可逆反应是否达到平衡状态的方法
基本标志是v(正)＝v(逆)和反应混合物中各组成成 分的质量分数保持不变，现将符合上述基本标志的 情况，举例说明如下，以mA(g)＋nB(g) ＋qD(g)为例，达到化学平衡的标志有： pC(g)
(2011年河南驻马店模拟)在一定温度下的刚 性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化 时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g) 已达到平衡状态( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物 质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体 的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦ 各气体的物质的量 A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦
例2
【思路点拨】 解答本题需要注意以下两点： (1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v(正)＝v( 逆)和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。 (2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间 的关系。 【解析】 A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)是反应前 后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气 体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变， 不是判断是否达到平衡的标志。 【答案】 A
===BaSO4↓。
思考感悟 1．怎样判断一个反应是否为可逆反应
【提示】 判断一个反应是否为可逆反应的关 键是可逆反应必须是在同一条件下。 例如，2H2 ＋O2=====2H2O 和 2H2O=====2H2↑＋O2↑不 是可逆反应，因为反应条件不一样，而 2SO2 ＋O2 2SO3 则是可逆反应。
《化学平衡》第一课时教学设计.
《化学平衡》第一课时教学设计上海市奉贤中学徐雪峰一、教学目标：1、知识与技能：了解可逆反应，理解化学平衡的概念及其特点，能够根据速率关系初步判断化学平衡状态的达成。
2、过程与方法：学习分析可逆反应，初步学会用图象表示化学平衡建立过程的方法。
3、情感态度价值观：初步建立平衡的思想，树立辩证唯物观念。
二、教学分析1、内容分析工业生产中有很多反应是可逆反应，如硫酸工业中SO2转化为SO3、合成氨反应等等。
本单元通过对化学反应速率和化学平衡的研究，理解影响化学反应速率和化学平衡移动的各种因素，为工业生产服务。
学生在高一第一学期已经学习过溶解平衡，初步构建平衡的学科思想，本节将从可逆反应出发引领学生再次涉足平衡，从平衡的建立到平衡特征的认识到平衡的影响因素，将更系统更全面地构建平衡思想。
化学平衡是一种动态平衡，以后还要学习电离平衡、水解平衡、络合平衡等多种平衡，研究这些平衡，都离不开化学平衡的基础知识。
因此，化学平衡也是这些动态平衡体系的核心。
学好化学平衡为今后其它平衡的学习打下基础。
另一方面，研究化学平衡原理又能加深对化学反应速率的理解。
考虑到难点分散的原则，化学平衡常数到高三拓展课再进一步学习。
根据教学内容以及我校学生的基础，本节拟分为二课时，第一课时学习化学平衡的概念及特征，第二课时，学会判断一个可逆反应是否达到平衡状态，理解化学平衡移动的影响因素。
本教学设计为该节的第一课时，即学习化学平衡的概念及特征。
2、学情分析高一学生的抽象思维较初中学生已经有了一定程度的发展，但尚未发展成熟，教学时宜采取形象思维和抽象思维相结合的策略。
此前已经学过溶解平衡和化学反应速率，具有一定的知识基础和学习能力。
我们学校是一所实验性示范性高中，根据学生的学习状况，我们可以适当增加一些思维力度，比如在第一课时就可以适当引导学生从正逆反应速率角度判断是否为平衡状态，进一步巩固学生对化学平衡的理解，其它判断方法可以放在第二课时展开。
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《选修四第二章第三节可逆、不可逆反应化学平衡状态》导学案（第1课时）高二班第组姓名组内评价教师评价
【课标要求】
1、了解可逆反应与不可逆反应的概念。
2、掌握化学平衡建立的过程、化学平衡的概念。
【难点重点】
1、化学平衡的建立；平衡移动原理的应用
2、化学平衡的特征；浓度、压强和温度对化学平衡的影响
【新课导学】
一、可逆反应与不可逆反应
结合初中你学过的溶解平衡问题，说一说日常生活中你遇到的平衡现象。
通过对以上平衡现象的分析，你能否为可逆反应下一定义：
可逆反应：
可逆反应的特征：
“两同”是指
可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到，也就是反应一旦开始，那么，就只存在反应物，或只存在生成物。
例1．密闭容器中充入SO
2
和由18O原子组成的O2，一定条件下反应，在达到平衡前，18O存在于（）
A、只存在于氧气中
B、只存在于和SO3中
C、只存在于SO2和SO3中
D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。
例2．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、
0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（）
A.Z为0.3mol/L
B.Y2为0.35mol/L
C.X2为0.2mol/L
D.Z为0.4mol/L
二．化学平衡状态
讨论1：可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2，在1L密闭容器中进行，已知起始时，CO和H2O（g）的物质的量均为0.05mol，请你画出反应物浓度和生成物浓度随时间变化的图形（c—t图）及反应速率（v正、v逆）随时间变化的图形（v—t图）并总结规律。
化学平衡状态是指：化学平衡状态研究的对象是：
例3．在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是( )
A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。
B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。
C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。
D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。
讨论2：（１）当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应是否停止了？（强调ｖ正＝ｖ逆≠０；平衡是动态的，而不是静止的）
（２）为什么达到平衡状态时反应混合物中各物质的浓度保持不变？（强调动和静以及现象与本质的关系）
（3）化学平衡状态是不是永恒不变的？（强调化学平衡是有条件的、暂时的、相对的平衡，强调内因和外因的关系）
例4．在一定条件下，密闭容器中进行如下的可逆反应：N2+3H 22NH3请判断下列情况是否说明该反应已经达到化学平衡状态：
⑴反应物浓度等于生成物浓度；⑵容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2；
⑶单位时间内生成nmolN2同时生成3nmolH2；⑷反应物混合体系的压强不随时间段的变化而变化；
⑸H2的生成速率等于NH3的生成速率；⑹容器内混合其体的密度不再变化。
例5．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是（）
A．单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol AB B．容器内总压强不随时间改变
C．单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2 D．任何时间内A2、B2的物质的量之比为定值【过关检测】
1、化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（）。
A可逆反应 B任何反应 C部分反应 D气体反应
2、在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是（）
A. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随着反应进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C. 随着反应进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变
D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变
3、一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。
下列有关说法正确的是（）
A. 达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D. 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。