2025版新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第2节化学平衡第1课时化学平衡状态二化学平衡状态的判断学生用书新人教版选择性必修1

二、化学平衡状态的推断1．简洁判据(1)“等”正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v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，但必需是_不同方向__的速率。(2)“定”反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。[特别提示](1)本判据关于各组成成分的推断不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。(2)本判据的核心为恒定不变，如2A(g)＋B(g)3C(g)，c(A)c(B)c(C)＝213，并未体现出恒定不变，因此不能作为化学平衡状态的判据。2．“困难”判据——“变量不变”时即为平衡当反应过程中变更的量不再变更时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间变更时，推断是否确定达到了平衡状态。N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3H2(g)＋I2(g)2HI(g)C(s)＋CO2(g)2CO(g)①混合气体的总质量m总_不愿定___不愿定___是__②混合气体的总物质的量n总_是___不愿定___是__③混合气体的密度ρ_不愿定___不愿定___是__④体系的压强p_是___不愿定___是__⑤混合气体的平均摩尔质量eq\x\to(M)_是___不愿定___是__⑥混合气体的颜色_是__正｜误｜判｜断推断下列物理量不再变更是否确定达到平衡状态，达到平衡状态的打“√”，不愿定达到平衡状态的打“×”。(1)恒温、恒容下，CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变。(√)(2)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持31。(×)(3)密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽视不计)，在恒定温度下，氨基甲酸铵达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，①NH3(g)的体积分数保持不变。(×)②气体的平均相对分子质量保持不变。(×)(4)确定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变。(√)深｜度｜思｜考1.在利用“v(正)＝v(逆)”推断反应是否达到平衡时须要留意哪些问题？提示：利用“v(正)＝v(逆)”推断化学平衡时，要留意“同”“等”“逆”的原则：①“同”，同一种物质的v(正)和v(逆)；②“等”，转化成同一物质的反应速率必需相等；③“逆”，反应方向必需对立。可归纳为“异边同向、同边异向、比例计量”，这里的“向”指的是“消耗”或“生成”。2．在利用“密度”推断反应是否达到平衡时须要留意哪些问题？提示：涉及“密度”时要留意物质的状态和容器的体积。3．在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变更时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。(1)确定能证明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_①③④__(填序号，下同)。(2)确定能证明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_⑤__。(3)确定能证明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是_②④__。提示：混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值，混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。(1)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是反应前后气体体积减小的可逆反应，因此混合气体的压强、总物质的量和平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。(2)反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的可逆反应，由于碘是有色气体，则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。(3)反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)是反应前后气体体积不变，但气体质量增加的可逆反应，因此混合气体的密度、混合气体的平均相对分子质量不变可以说明反应达到平衡状态。应｜用｜体｜验1.已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH>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(B)2．在确定温度下，可逆反应2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标记是(A)①单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变更表示的反应速率之比为221④混合气体的密度不再变更⑤混合气体的颜色不再变更⑥混合气体平均相对分子质量保持不变A．①⑤⑥ B．①③⑤C．②④⑤ D．以上全部解析：①单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；②单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO，描述的都是正反应，不能说明反应已达平衡；③化学反应速率之比＝计量数之比，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变更表示的反应速率之比始终为221，不能说明反应已达平衡；④容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终