化学平衡状态的标志及判断----导学案
化学平衡状态的标志及判断
导 学 案 【学习目标】
1、理解化学平衡的概念及特征；
2、掌握化学平衡状态的判断方法。
【学习过程】
【问题探究一】课本P46你知道吗
一、可逆反应
1、概念：在同一条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进
行的反应。
2、表示：用可逆符合“ ”表示
(
3、特征： 相同，正逆反应 进行，且不能进行到底。一段时间后
一定到达 状态
【判断】下列说法正确的是
1、氢气与氧气点燃生成水，水在电解时生成氢气与氧气，2H 2+O 2=2H 2O 是可逆反应吗
2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是
可逆反应吗
二、化学平衡状态的建立
若把一可逆反应的反应物装入密闭容器中，其反应情况如下
①反应开始时：正反应速率 ，逆反应速率 ，且等于 。
②反应进行时：反应物的浓度逐渐 ，正反应速率逐渐 ，
生成物的浓度逐渐 ，逆反应速率逐渐 ，
反应达到平衡时：正反应速率 逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再
变化。
三、化学平衡状态
1、定义：在 的 反应中，正反应速率 逆反应速率，
反应混合物中各组分的 保持 的状态。
2、特征：
逆：
)
等：
定：
动：
）
浓度 生成物
反应物
变：
3、标志：
（一）直接标志
（1）速率方面（本质特征）
①同一种物质：
②不同的物质：
￥
【跟踪练习】
1.可逆反应N 2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变
化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）
（N2）＝v正（H2）正（N2）＝v逆（NH3）
正
（H2）＝3v逆（NH3）正（N2）＝3v逆（H2）
正
2（变式—双项）.下列说法中，可以表明反应N 2+3H22NH3已达到平衡状态的是
A．1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成
B．1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂
C．1molN≡N键断裂的同时,有6molN—H键形成
D．1molN≡N键断裂的同时,有6molN—H键断裂
(2)各成分含量保持不变（宏观标志）：
）
①②③④
【跟踪练习】
3. 在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是（）
A.正、逆反应速率都等于零、O2、SO3的浓度相等
、O2、SO3在容器中共存、O2、SO3的浓度均不再变化
4. 一定温度下，可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)达到限度的标志是（）
A.单位时间内生成3nmolX，同时消耗nmolY 、Y、Z的浓度相等
的生成速率与Z的生成速率相等、Y、Z的分子个数比为3：1：2（二）间接标志
#
（3）压强
[探讨]恒容下，当压强不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( )① A (g) +B (g) 2C(g) ② A (g) +B (g) 3C(g)
③ A (s) +B (g) 2C(g) ④ A (s) +B (s) 2C(s)
[思考]压强问题从哪个角度考虑
[小结] 对于m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g) 的可逆反应，当m+n≠p+q时
即：反应前后气体分子数的反应，压强时，反应达到。【跟踪练习】
5、2014惠二模（节选）恒容下，能说明下列反应达到平衡状态的是( )
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H20(g)
【
A、每消耗1molCO2的同时生成1molCH3OH
B、CO2、H2、CH3OH 、H20 的物质的量比为1:3:1:1
C、容器中气体的压强不再改变
D、容器中气体的密度不再改变
6.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的
A 、A(气)＋B(气)C(气)
B 、A(气)＋2B(气)3C(气)
C 、A(气)＋B(气)C(气)＋D(气)
D 、以上都达到平衡
7.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2＋O22SO3，已经达到平衡的标志是
A、容器中SO2、O2、SO3共存
B、容器中SO2和SO3的浓度相同
C、容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2
!
D、容器中压强不随时间的变化而改变
（4）密度
[探讨]恒容下，当混合气体密度不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( )①A(g) +B(g) 2C(g) ②A(g) +B(g) 3C(g)
③A(s) +B(g) 2C(g) ④A(s) +B(s) 2C(g
[思考]密度问题从哪几个角度考虑
[小结]密度问题：
①利用公式ρ＝ ,看反应前后是否发生变化
②看是否有物质。若有则一定达到平衡（√），若无则不一定（×）
以上两点具备任何一点均可。
.
【跟踪练习】
8、在容积不变的密闭容器中，可逆反应4A(s)＋5B(g) ＋2D(g)
ΔH＜0，达到化学平衡状态的标志是()。
A．气体密度不再发生变化B．容器内总压强不再改变
C．A的物质的量浓度不再改变D．单位时间内消耗4n molA，同时消耗5n molB
[思考]
1、若反应为：4A(g)＋5B(g) 3C(g)＋2D(g) 选
2、若反应为：4A(g)＋5B(g) 3C(g)＋6D(g) 选
3、若D中同时消耗4n mol A改为同时消耗3n mol C呢( )
（5）气体平均摩尔质量
|
[探讨]恒容下，当混合气体平均摩尔质量不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( )
① A (g) +B (g) 2C(g) ② A (g) +B (g) 3C(g)
③ A (s) +2B (g) 2C(g) ④ A (s) +B (s) 2C(g)
[思考]摩尔质量问题从哪个角度考虑
[小结]摩尔质量问题：
①利用公式M (混)＝m(混)/ n (混)，看反应前后m（混）或n (混)是否发生变化
②若全是气体物质，且反应前后气体分子数不等的反应，M (混)不变，则平衡。
(6)颜色：有颜色变化的反应，颜色，反应达到状态。
如：2HI(g) I 2(g) + H2(g) ；2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) 等
(7)温度：任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时肯定是平衡状态。"
【随堂检测】
1、（2013届广州市高三模拟）在一定温度下向aL密闭容器中加入1molNO2(g)生2NO2(g) N2O4(g),此反应达到平衡的标志的是
A、v正(NO2)=v逆(N2O4)
B、容器的总压强不再随时间而变化
C、容器中气体的颜色不再变化
D、NO2、N2O4的分子数之比之为2:1
E、单位时间内生成1molN2O4的同时生成2molNO2
F、混合气体的密度不再随时间而变化
G、NO2的浓度不再随时间而变化
2、写列条件的可逆反应已达化学平衡的是（），
（1）各物质的浓度相等；
—
（2）各物质的浓度之比等于系数之比；
（3）恒容条件下，各物质的浓度不再变化；
（4）各物质的含量相等；
（5）各物质的含量保持不变；
（6）各反应物的转化率不再变化；
（7）恒T、V条件下，N2 + 3H2 = 2NH3中，气体的密度不再变化；
（8）恒T、V条件下，C（s）+ H2O(g) = CO+H2中，气体的密度不再变化；（9）恒T、V条件下，N2 + 3H2 = 2NH3中，混合气体的压强不再变化；（10）恒T、V条件下，H2 + I2(g) = 2HI中，混合气体的压强不再变化；
（11）恒T、V条件下，N2 + 3H2 = 2NH3中，气体的平均分子量不再变化；
—
（12）恒T、V条件下，H2 + I2(g) = 2HI中，气体的平均分子量不再变化；（13）恒V条件下，H2 + I2(g) = 2HI中，混合气体的颜色不再变化；
（14）反应体系的温度不再变化；
小结---归纳
判断一个可逆反应是否达到平衡状态的方法
1、速率：
2、含量：
3、压强：从“不等”到“等”平衡（）
4、密度：巧记
5、摩尔质量
{
6、颜色：从“变”到“不变”平衡（）
7、温度：
化学平衡状态的标志及判断
[课后练习]
1、（2012上海高考）一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) △H<0, 能表示该反应达到平衡状态的是（填字母）
逆(N2)=v正(H2) b. v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
2、对于可逆反应2HI(g) I 2(g) + H2(g)，下列叙述能够说明已达到平衡状态的是
A．各物质的量的浓度比2 : 1: 1
—
B．容器内的总压不随时间变化
C．断裂2 mol H－I键的同时生成1 mol I－I键
D．混合气体的颜色不再变化时
3、在恒容密闭容器中，不能作为反应2SO 2(g) + O2(g) 2SO3(g)达到平衡的标志是：
A．混合气体的分子数之比为2 : 1: 2
B．混合气体的压强不再发生变化
C．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D．混合气体的密度不再发生变化
4、在一定温度下的密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应
A(s) + 2B(g)C(g) + D(g)已达到平衡的是
}
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的密度
C. B的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量
5.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO（g）+O 2（g）2NO2（g）；ΔΗ<0，
不能说明已达到平衡状态的是
A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B．反应器中压强不随时间变化而变化
C．混合气体颜色深浅保持不变
D．混合气体平均分子量保持不变
6.在一定温度下，反应A 2（g）+ B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是
A．单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的AB
B．容器内的总压强不随时间变化
：
C．单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D．单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
7.（双项）下列叙述表示可逆反应N 2 + 3H22NH3一定处于平衡状态的是
A．N2、H2、NH3的百分含量相等
B．单位时间，消耗a mol N2的同时消耗3a mol H2
C．单位时间，消耗a molN2的同时生成3a mol H2
D．反应若在定容的密器中进行，温度一定时，压强不随时间改变
8.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明
A(g) + B（g）C（g）+D（g）在恒温下已达到平衡的是
A．反应容器的压强不随时间而变化
!
B．A气体和B气体的生成速率相等
C．A、B、C三种气体的生成速率相等
D．反应混合气体的密度不随时间而变化
9.在2NO 2（红棕色）N2O4（无色）的可逆反应中，下列状态说明达到平衡标
志的是
A．c(N2O4)=c(NO2)的状态
B．N2O4处于不再分解的状态
C．NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态
D．体系的颜色不再发生改变的状态
10、（双项）可逆反应H2 (气)+I2 (气)=2HI (气)达到平衡时的标志是（）
A、混合气体的密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变
*
C. H2、I2 、HI的浓度相等
D. I2在混合气体中体积分数不再改变
11、在一定的温度下，固定容器中发生可逆反应A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是
A、C的生成速率与C的分解速率相等
B.、单位时间生成n molA，同时生成3n molB
C、A、B、C的物质的量浓度保持不变
D、A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2
E、容器中气体的密度保持不变
F、混合气体的平均摩尔质量保持不变
G、容器中气体的总压强保持不变
12、可逆反应∶2NO 22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是：（）
）
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2②单位时间内生成n molO2的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥
B.②③⑤
C.①③④
D. ①②③④⑤⑥
13、下列说法中可以充分说明反应:
P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（）
A. 反应容器内压强不随时间变化
B. P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化
14. （双项）在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) 已达平衡状态的是
-
A.混合气体的压强
B. 混合气体的密度
的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
15、下列方法中可以证明2HI(g)?H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是__________?
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ω(HI)=ω(I2);
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)/2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?
16. 在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( )
的生成速率与C的分解速率相等
B.单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B
C. 单位时间生成n mol A，同时消耗2n mol C
、B、C的分子数比为1:3:2
17.在一定温度下,可逆反应A2(气)+B2(气) 2AB(气)，达到平衡的标志是
A.容器的总压强不随时间而变化
《
B.单位时间内有n mol A2生成的同时有n mol B2生成
C.单位时间内有n mol B2发生反应的同时有2n mol AB分解
D. 容器内的密度不随时间而变化
18. 一定条件下，a L密闭容器中加入1mol N2和3 mol H2发生N2+3H2
2NH3的反应,下列叙述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )。
(N2正) = 2v(NH3正)
(H2正) = v(N2逆)
C. 单位时间内有mol H2消耗的同时，生成mol NH3
D. 单位时间内有1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
19.下列反应a A(g)+b B(g) m C(g)+n D(g)在密闭容器中进行，表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是( )。
A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为m+n/a+b
）
B.用物质A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比为a/m
C.物质B的浓度不随时间而改变
D.各物质的浓度相等
20.密闭容器中，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡时的标志是（）。
A、混合气体密度恒定不变
B、混合气体的颜色不再改变
C、H2、I2、HI的浓度相等
D、混合气体中压强不变
21、对于可逆反应：N2 + 3H2 = 2NH3，下列说法可达平衡的是（），并说明理由：（1）N2的消耗速率与N2生成速率相等；
（2）N2消耗速率等于NH3的消耗速率；
（3）H2消耗速率等于N2消耗速率的3倍；
\
（4）N2消耗速率等于NH3的消耗速率的1/2；
（5）H2消耗速率等于N2生成速率的3倍；
（6）单位时间内，拆开1molN≡N,同时拆开3molH－H；
（7）单位时间内，拆开1molN≡N,同时拆开3molN－H；
（8）单位时间内，拆开1molN≡N,同时拆开6molN－H；
（9）单位时间内，拆开1molN≡N,同时生成3molH－H；
（10）单位时间内，减少的反应物分子是减少的的生成物分子的2倍。
22、（2009年上海高考化学卷25题第（2）小题<节选>）：铁和铝是两种重要的金属，他们的单质及化合物有着各自的性质。
（1）在一定温度下，氧化铁可与一氧化碳发生下列反应：
Fe2O3(s) ＋3CO(g) 2Fe(s) ＋3CO2(g)
（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达平衡状态：①②
附表------总结
化学反应m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否平衡混合物体①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡