第二单元 化学反应的方向和限度教学设计一等奖

高中化学

化学反应限度的判断

一、考点突破

知识点

化学平衡状态的判断

考纲要求

掌握平衡状态的判断方法

题型

选择题

填空题

实验题

说明

化学平衡状态的判断是高考命题的注意点。

二、重难点提示

化学平衡状态的判断。

考点：化学平衡状态的判断依据

1. 根本依据——v（正）＝v（逆）

①含义：

同一物质：v（正）＝v（逆）

不同物质：化学反应速率大小符合化学计量数之比，方向相反

②举例：

在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即v（正）＝v（逆）

在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C，均指v（正）

v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q，v（正）不一定等于v（逆）

在单位时间内生成了n mol B，同时消耗q mol D，因均指v（逆）

平衡

不一定平衡

不一定平衡

不一定平衡

2. 直接依据——各组分的浓度不再改变：

①含义：各组分的浓度不再改变，则各组分的物质的量、质量、物质的量分数，质量分数、体积分数不再改变。

②举例：

各物质的物质的量或各物质的百分含量一定

各物质的质量或各物质的质量分数一定

各气体的体积或体积分数一定

总压强、总体积、总物质的量一定

平衡

平衡

平衡

不一定平衡

【随堂练习】

下列说法中，可以证明反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是（

）

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H—H键形成

思路分析：1个N≡N键断裂，表示反应向正反应方向进行；3个HH键生成，表示反应向逆反应方向进行，与生成1个N≡N键同时进行，即v正（N2）＝v逆（N2），表示建立了化学平衡；6个NH键断裂表示反应向逆反应方向进行，与1个N≡N键断裂同时进行，即v正（N2）＝v逆（N2），表示建立了化学平衡。

答案：AC

2HI（g）已达平衡状态的是例题1

（Ⅰ）下列方法可以证明H2（g）＋I2（g）________（填序号）。

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

③百分含量w（HI）＝w（I2）

④反应速率v（H2）＝v（I2）＝1v（HI）

2⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1 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

（Ⅱ）在上述⑥～⑩的说法中能说明2NO（2g）思路分析：（Ⅰ）H2（g）＋I2（g）①v（正）

③w（HI）＝w（I2）只是反应过程中的一个特殊状态，不能作为判断是否达到平衡的依据。

④因反应速率之比等于化学计量数之比，故任何时刻都有v（H2）＝v（I2）＝N2O（达到平衡状态的是________。

4g）2HI（g）

是一气体体积不变的反应：

1v（HI）。

2⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1也是反应过程中的特殊状态，不能作为判断是否达到平衡的依据。

⑥生成物浓度不再发生变化，则说明已达平衡。

⑦因该反应为体积不变的反应，压强始终不变。

⑧M＝m三种物质均为气体，故总质量不变，气体总物质的量不变，故混合气体的平n均相对分子质量不变。

⑨混合气体颜色不变，说明气体浓度不变，已达平衡。

⑩ρ＝m，总质量不变，气体体积不变，气体总体积不变，则ρ不变。

V

（Ⅱ）2NO2（g）N2O4（g）是一体积可变的反应，⑥⑨浓度不变，说明反应已达平衡；⑦压强不变，说明各组分的含量不变，也已达平衡；⑧M＝m总，m总不变，若Mn总不变，说明n总不变，则各组分含量不变，已达平衡；⑩ρ＝若ρ不变，则V总不变，说明n总不变，已达平衡。

答案：（Ⅰ）②⑥⑨

（Ⅱ）⑥⑦⑧⑨⑩

m总V总，恒温恒压下，m总不变，例题2

在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示，下列表述正确的是（

）

A. 反应的化学方程式为：2MN B. t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡

C. t3时，正反应速率大于逆反应速率

D. t1时，N的浓度是M浓度的2倍

思路分析：从曲线变化的趋势看，n（N）逐渐减小，n（M）逐渐增加。当t＝0时，n（M）、n（N）均不为0，分别为2 mol、8 mol；t1时N由8 mol减至6 mol，减少2 mol，M增加1 mol，说明M、N之间的反应可表示为2NM；t1时M为3 mol，N为6 mol，即N的浓度为M的2倍；t2时M、N两物质的物质的量相等，且为4 mol，并非正、逆反应速率相等；t3时，M、N的物质的量不随时间改变，是化学平衡的特征，说明正、逆反应速率相等。

答案：D

【高频疑点】

化学平衡状态判断的几种情况

反应

混合物体系中各成分的含量

mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）

平衡

平衡

平衡

不一定平衡

平衡

平衡

各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定

各物质的质量或各物质的质量分数一定

各气体的体积或气体体积分数一定

总体积、总压强、总物质的量一定

在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，正、逆反应速率的关系

即v（正）＝v（逆）

在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C，即v（正）＝v（逆）

v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q，v（正）不一定等于v（逆）

在单位时间内生成了n mol B同时消耗了q mol D，因均指v（逆）

压强

混合气体的平均相对分子质量（Mr）

温度

m＋n≠p＋q时，总压强一定（其他条件一定）

若m＋n＝p＋q，总压强一定（其他条件一定）

不一定平衡

不一定平衡

平衡

不一定平衡

平衡

不一定平衡

平衡

不一定平衡

平衡

Mr一定，只有当m＋n≠p＋q时

Mr一定，但m＋n＝p＋q时

任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时（其他不变）

如体系颜色不再变化等

体系的密度（ρ）

密度一定

其他