化学平衡教案

个性化教案

化学平衡的状态、特征及判断标准

适用学科化学适用年级高三

适用区域全国课时时长(分钟)6０min

知识点化学平衡状态等基本概念。化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征．化

学平衡状态的判定.

教学目标知识与技能:

1、理解化学平衡状态等基本概念.

2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征.

过程与方法:

1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高

判断平衡状态、非平衡状态的能力.

２、利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育．

３、加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养

学生严谨的学习态度和思维习惯。

情感态度价值观：

通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等,提高学生的归

纳和总结能力;通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的

总结归纳能力。

教学重点化学平衡的概念及特征

教学难点化学平衡状态的判断

教学过程

一、复习预习

通过多媒体展示图片、视频等引起学生学习兴趣,引出本节课内容。

二、知识讲解

化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑

个性化教案

化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希

望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N

2

和H

2

尽

快地转变成NH

3

外,还需要考虑怎样才能使更多的N２和Ｈ２转变为NＨ

3

，后者所说的就是化

学反应进行的程度问题--化学平衡.

考点/易错点1

可逆反应与不可逆反应

［思考]大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后，

凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢?

开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。

［问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢?

［讲]回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止.因为当蔗糖溶于水时,

一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地

在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最

大限度，形成蔗糖的饱和溶液。

［讲]所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并

没有停止．我这里把这一过程做成了三维动画效果,以帮助大家理解溶解过程。

[投影]演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程.

［讲]这时候我们就说,蔗糖的溶解达到了平衡状态,此时溶解速率等于结晶速率,是一个动态

平衡.

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，叫做可逆

反应.可逆反应不能进行完全,

高考经常在此处出题，判断反应是否已经达到平衡。

学生经常出错在于对平衡的认识不清，不透彻.

考点/易错点２

溶解平衡的建立

开始时v（溶解)＞v（结晶)

平衡时v(溶解）=v（结晶)

结论：溶解平衡是一种动态平衡

经常考关于溶度积常数的问题，判断溶液中物质存在等。

个性化教案

此类题型较难，学生多为思考不深入导致出错.

考点/易错点3

化学平衡状态

定义：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.

［问]化学平衡有什么特征？

［投]化学平衡状态的特征:

（１）动：动态平衡v（正)=v（逆）≠0

(２)等:ｖ（正）=v(逆）

(３）定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。

（４)变:条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡.

对于不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物

理量在平衡到达前(反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。

在高考中经常出现选择题或大题，要谨记化学平衡的特征．

学生多由于对状态特征模糊不清而出错.

三、例题精析

【例题1】

将1molＮ

2

和3molH２充入一密闭容器中,使其在一定条件下达到平衡:反应为:Ｎ

2

+3H

２=＝=2NH

3

下列哪一状态一定是平衡状态(）

A：N

2

、H

2

、NH

3

的总质量不随时间的延长而改变的状态

B：单位时间内有１ｍolNH

3

分解的同时，有0。5ｍolN

2

和1。5molH

2

反应生成NH

3

的状态

C:H２和N２体积百分含量之比不随时间的延长而改变的状态

Ｄ：H

2

减少的速率等于NＨ

3

增加的速率的状态

【答案】Ｂ

【解析】

解析：本题是对化学平衡状态实质的考查.A：由质量守恒定律可知,全部是气体参与的

反应气体的总质量恒定,任何时候不随时间的延长而改变；B：重点强调0。5molN

2

和1。５

个性化教案

mｏｌH

2

反应生成ＮＨ３，实际为正反应生成1mｏｌNH３,同时已知又有1molNH

3

分解,即Ｖ

正=V逆,一定为平衡状态;C：N

2

和Ｈ２的初始体积比为1∶3，消耗的体积比也为1∶３，故

不论平衡和不平衡状态两者的体积比不变；D：因V（H２）∶V

(NH３)

=3∶2，当V（H２）=V（NH3）

时，平衡向逆反应方向移动，不是平衡状态。故本题答案为B。

【例题２】

对于在SO２+Ｏ

2＝=＝2SＯ２的平衡体系中加入由１8O构成的氧气,当平衡发生移动后，S

Ｏ

2

中18O的含量

（）(填“增加”、“减少”、“不变”）；其原因是？

【答案】增加；在SO2

与１８O２反应生成S１8O

3

的同时，Ｓ18Ｏ３又分解生成Ｓ１8O

2

。

【解析】

本题考查化学平衡状态的特征。化学平衡是动态平衡,在平衡体系中加入由18O构成的氧

气时，即增大了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，生成更多含18O的ＳO

3

，与此同时,

逆反应也在不断进行,含1８O的SＯ３分解，达新的平衡时，ＳO

2

中1８O的含量增加.

【例题3】

下列各组数据反映可逆反应2Ａ=＝＝Ｂ+3C达到平衡状态的是（)。

正反应速率逆反应速率

A:VＡ=2moｌ/L•SV

B

=2ｍol／L•S

Ｂ:Ｖ

A

=2moｌ/L•ＳVＢ=1mol／L•Ｓ

C：Ｖ

A

=１moｌ/L•SＶ

B

=1。５mol/L•S

D:Ｖ

A

＝1ｍol/L•SVＣ=１。５ｍol/L•S

【答案】ＢD

【解析】

解析：本题考查对反应速率和化学平衡实质的理解。同一化学反应用不同物质表示的

反应速率数值不同，但意义相同，速率之比等于方程式的系数之比;反应达平衡的实质是:同

一物质的V正=Ｖ逆.Ａ中的Ｖ

A

和VＢ虽然在数值上相同,但换算为同一种物质的速率统一

用Ａ或B表示时,就不难看出它们的生成速率和反应速率不相等;B中V

A

=２ｍol/L•S为正

反应速率,将其用B物质来表示时：V

B

＝VＡ/2=2X(１/2）＝１ｍｏl/L•S，与逆反应速率Ｖ

B

＝1mol/L•S相等,符合达平衡的实质,故Ｂ正确。同理判断C错,D正确。故本题答案为BD.

个性化教案

四、课堂运用

【基础】

1。在一定温度下,向aL密闭容器中加入１mｏlX气体和2molY气体，发生如下反应：

X（g)+2Y（g)===2Z（ｇ）,此反应达到平衡的标志是（)．

A:容器内压强不随时间变化B：容器内各物质的浓度不随时间变化

Ｃ：容器内X、Ｙ、Z的浓度之比为１∶2∶2D：单位时间消耗0.1molＸ同时生成０。2

ｍoｌZ

【答案】AB

【解析】

本题考查化学反应达平衡的等价标志．只要能推出同一物质的Ｖ正＝Ｖ逆的任何条件，

都可作为判断反应达平衡的标志。A中对前后气体体积不等的可逆反应,容器内压强不变，

即是各物质的物质的量不变；B中各物质的浓度不变，即单位时间内同一物质的消耗量等于

生成量，都能得出V正=Ｖ逆,

故A、Ｂ正确。平衡时各物质的浓度比不一定是方程式的系数

比,只有浓度的改变量之比等于方程式的系数比，故Ｃ不对；Ｄ中单位时间内消耗０．1mo

ｌＸ时，不论反应是否达平衡一定生成0。2ｍolZ，Ｄ不对。故本题答案为Ａ和B.

2。在一密闭容器中，反应aA(g)＝＝=bB(g）达平衡后，保持温度不变，将容器体

积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60％,则(）.

A:平衡向正反应方向移动了B:物质Ａ的转化率减少了

Ｃ：物质B的质量分数增加了D:a〉ｂ

【答案】AC

【解析】

本题考查压强对平衡的影响。将容器体积增大一倍，相当减少体系的压强。若不考虑平

衡移动,体积增大一倍，Ｂ的浓度应为原来的5０％，现为原来的６０%，大于50%,说明增

大体积减少压强后平衡正向移动了，A的转化率应增大,B的质量分数也增大，由勒沙特列

原理可知应有a

【巩固】

个性化教案

1.1ｍolX气体跟amｏlY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g）+aY（ｇ）

bZ（ｇ），反应达平衡后测得X的转化率为50％。而且在同温同压下还测得反应前混合气

的密度是反应后混合气体密度的３/4，则a和b的数值可能是（）

A：ａ=１ｂ=1B：a=２b=1Ｃ：a＝2b=2D：

a＝3b=2

【答案】ＡＤ

【解析】

本题考查化学平衡转化率的计算和阿伏加德罗定律的推论。根据题意：

Ｘ（g)+ａY(g)＝===bＺ（g）

起始量（ｍol)：1a0

转化量（mol）:1x50%=0.5０.5ａ0。5b

平衡量（ｍol）:０.5０.5a０。5b

平衡时混合气体总物质的量为:0．5+0。5ａ+0．５b（ｍol）。因为同温同压下

反应前后混合气体的密度比为３/4，根据阿伏加德罗定律，同温同压下气体密度与摩尔质量

成正比，由于前后气体总质量恒定，即密度与物质的量成反比,则有:（0。5+０.５ａ＋

0。5b）/（1+ａ)=3/4得出,1+a=2b，根据答案进行讨论,符合上式的只有A和D，故本题答

案为A和Ｄ.

2。人类目前对煤和石油的过度应用，使空气中的CＯ

2

浓度增大,导致地球表面温度升

高，形成温室效应.科学家对CO２的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出了将ＣＯ

2

通过

管道输送到海底,这可减缓空气中ＣO

2

浓度的增加。请你根据CO２的性质回答：(1)这样长期

下去,将给海洋造成什么影响？（2)你认为消除这些影响的最好方法是什么？

【答案】(1)海水的酸性将增大，这样将破坏海洋的生态系统,带来不堪设想的后果

（2）可采用减少对煤和石油产品的用量，开发新能源,大量种植绿色植物,将会减少CＯ

2

在

空气中的含量。

【解析】本题考查化学平衡与生态平衡的联系。(１）根据气体的溶解度受压强影响的因素，

ＣO２在海底的溶解度将大大增加，且可以液体的形式存在,这时CO２和水将发生如下变化:C

Ｏ

2

+H

2

O=＝＝H

2

ＣO

3

＝=＝H＋+HCO３

—．根据平衡移动原理，CO２的溶解度增

大，与水发生反应的程度会增大,生成的碳酸增多，即整个平衡向右移动,所以海水的酸性将

增大,这样将破坏海洋的生态系统，带来不堪设想的后果.（２)可采用减少对煤和石油产品的

用量,开发新能源,大量种植绿色植物，将会减少ＣO

2

在空气中的含量。

个性化教案

【拔高】

1．某温度下向1Ｌ密闭容器中充入1moｌN

2

和３ｍｏlH

2

，使反应N

2

＋3H

2

2NH

3

达平衡，平衡混合气中N

2

、H２、NH

3

的浓度分别为M、N、G（mｏl／Ｌ）。如果温

度不变,只改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变，则Ｎ

2

、H

2

、NH

3

的加入量用ｘ、

y、z表示时应满足的条件是：

①若ｘ=0，y=0,则ｚ=；

②若x=0.75mol，则ｙ=,z=；

③x、y、z取值必须满足的一般条件是（用含ｘ、y、z方程表示，其中一个含x、z,另一

个含ｙ、z)。

若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变，则

ａ.若x＝0,y＝0,则ｚ=;

b。若x=０.75mｏｌ，则y＝，z=;

c．x、y、z取值必须满足的一般条件是。

【答案】①z=２ｍol②y＝2.２５(mol），ｚ=0。5mol③

ａ．z=0,y=０时，z为任意值．

b.ｚ=０。75(moｌ）时,y＝0。75×3=2．25（mol），z为任意值。

c．x︰y=1︰3，即y=3x时z为任意值．

【解析】

因2moｌNH

3

完全分解时可得到1molＮ

2

、3mｏlH

2

，故向同一容器中加入2ｍ

oｌ

NＨ

3

与加入lmoｌN

2

、3mｏlH

2

的混合气的起始浓度状态完全相同.

①z=0,y=０时,N

2

、H

2

的物质的量为0，z=２mol．

②ｚ＝０.７５mｏl可认为是N

2

有0。2５ｍoｌ已反应掉，同时消耗H２为０。7

５mol，生成NH

3

为0。5ｍoｌ，故而y＝３—０．7５=2。25（mol),z＝0．5moｌ.

③依上述思路知，生成zmolNH

3

时必消耗molＮ

2

，molＨ

2

，故而

如上述条件改为恒温、恒压，其它均不变时，只要n（N

2

)︰n（H

2

）=１︰3，n（NH３)

为任意

值,均是同一平衡状态，故而

个性化教案

SO

2

O

SO

3

a．ｚ=0,ｙ=0时,ｚ为任意值。

b．ｚ=0.75（mol)时，y=0。75×3=2。25（ｍol）,ｚ为任意值。

c.x︰y=1︰3，即y=3x时z为任意值．

2。如右图所示，将４molSO

2

和2molO２置于体积可变的等压容

器中，在一定温度下发生反应2SO

2

（g）＋O

2

（g）2SO

3

（g），△H＜0．该

反应达到平衡状态A时，测知气体的物质的量为4。2mｏl，SO

2

、O

2

、ＳO

3

的起始物质的

量分别以现a、ｂ、ｃ表示．

（１)向达到平衡状态A的容器中通入少量O

2

，体系中SO

2

的体积分数(填

“增

大"或“减小"或“不变”）．要使SO

2

的体积分数再变到与平衡状态A相同,可采取的措施是

或．

(２）若起始时a=１。2mol，B=０.6ｍol，且达到平衡后各气体的体积分数与平

衡状态A相同，则起始时c的取值为.

（3）要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态

A相同,则起始时c的取值范围为。

【答案】(1）通入适量的SO2

给体系升温

（２)任意值

（3）３。6＜C≤4

【解析】

（１）考查了勒夏特列原理的应用。

(2)考查了等效平衡中恒温恒压的情况。只需加入的反应物的物质的量之比与反应方

程式中对应物质的计量数之比一致即可,C的取值为任意值.

（３）结合平衡计算考查反应方向及平衡移动的方向．

2SO

2

（ｇ）+O

2

(ｇ)2ＳO

3

(ｇ）

起始时物质的量4mol２ｍoｌ０

转化的物质的量2xx2x

平衡时物质的量4-２x2—x２x

据题意有６—x=4。2，x＝1。８mol,2x=３。6ｍｏl，3．6＜C≤４时，方能满足使反应开

个性化教案

始时向逆反应方向进行的条件．

课程小结

对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物

理量在平衡到达前(反应过程中）是否发生变化.若是则可;否则，不行。了解化学平衡状态等

基本概念。化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。化学平衡状态的判定。

课后作业

【基础】

1．在一个固定体积的密闭容器中，加入2moｌA和1molB,发生反应:

２Ａ(g)+B（g）3C（g)+D（g)，达到平衡时Ｃ的浓度为Ｗmｏl／L，若维持容器

体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后,C的浓度仍为Wmol／L的是

(）

Ａ、4mｏlA+2ｍoｌBＢ、3molC+１mｏlD+1molB

C、3ｍolC+1molＤＤ、1mｏｌA+0。5molＢ+1。5moｌC+0。5mｏｌD

【答案】C

【解析】

根据等效平衡可得出选项C正确.

2。可逆反应2ＮO２=＝＝２ＮO+O２在密闭容器中发生，达到平衡的标志是()

①单位时间内生成ｎmolO

2

的同时生成2nｍｏlNO

2

②单位时间内生成nmｏlO

2

的同时生成2nmolNＯ

③用ＮＯ２、ＮO、O

2

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在改变的状态

Ａ：①④⑥B：②③⑤C:①③④D:①②③④⑤⑥

【答案】Ａ

【解析】

根据化学平衡时的状态特征分析得出A选项正确。

【巩固】

个性化教案

1.下列情况说明已达到化学平衡的是()

A、某物质的体积不变Ｂ、气体的密度不再发生变化

C、化学反应停止D、某物质的质量分数不再发生变化

【答案】D

【解析】

根据化学平衡的特点很容易得出答案D.

2.下列说法正确的是（）

A、化学平衡是动态的平衡B、化学平衡时各物质的量分数扔可改变

C、化学平衡时温度必须是室温D、化学平衡是不可逆反应的一种状态

【答案】Ａ

【解析】

根据（１）动:动态平衡v(正）=v（逆）≠0（2）等：v（正)=v（逆）(3）定：反应混合物中

各组分的浓度保持一定,各组分的含量保持不变。(４）变：条件改变，原平衡被破坏，在新

的条件下建立新的平衡。可判断出Ａ项正确。

【拔高】

1.甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变．在一定温度下,向甲中通入3moｌ

N

2

和4molＨ２,反应达到平衡时，生成NH

3

的物质的量为amol。

(1）相同温度下，向乙中通入2ｍolNH

3

，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物

质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mｏlＮ

2

和____ｍｏlH

2

。

（２）相同温度下，若向乙中通入6molN

2

和８molH

2

,且保持压强与甲相等，当反应达到

平衡时，生成氨的物质的量为bmoｌ，则a∶b______1∶2;若乙与甲的容积始终相等，达

到平衡时，生成氨的物质的量为cmoｌ，则a∶c__＿＿_1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”）。

【答案】(1)2moｌN2

和1molＨ

2

(2）a∶b＝1∶2a∶c＜1∶2

【解析】

(1)当乙的容积与甲保持相同时，要达到等效平衡，则应满足乙中的投料量与甲中相等，将

2mｏｌNH

3

全部归到平衡的左边相当于1ｍolＮ２与3mｏlH

2

，因此还差2ｍoｌN

2

和１

ｍｏｌH

2

.

（２）当乙的压强与甲保持相同时，只要乙的投料方式中N

2

和H

2

的物质的量之比与甲中相

个性化教案

等即可达到等效平衡。因此向乙中通入6ｍolＮ２和８moｌH

2

,达到平衡时,生成氨的物质

的量浓度与甲中相等,而氨的物质的量物质的量b=２a，所以a∶b=1∶２；若乙的容积与甲

保持相等,则相当于在原平衡的基础上使压强增大2倍,则平衡要向右移动，所以平衡时氨的

物质的量物质的量c〉2a,即ａ∶c〈１∶２。

2.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强,进行以下反应:

Ｎ

2

+3H

2

２ＮH

3

。已知加入1ｍolＮ

2

和４ｍolH

2

时,达到平衡后生成aｍｏlNH

3

（见

下表已知项）。在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①~③

的状态，填写表中空白。

已知

编号

起始状态物质的量n/mol

平衡时NH

3

的物质的量

ｎ/mol

N

2

H

2

NH

3

１4０a

①１。５6０

②10。5ａ

③mg（g≥4m）

【答案】①1.5a②０和0．５mol③（g－3m）·a

【解析】

对于一般的可逆反应,在恒温恒压条件下，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同

一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后，与原平衡等效。

①因为从题干可知n（N２）∶n（H

2

）∶ｎ(ＮH３)平衡＝1∶４∶ａ,所以①状态下ｎ(Ｎ２)∶n

（H

2

)∶ｎ（NH３)平衡=１。５∶6∶1。5a。

②起始状态时，有1molNH３，则相当于起始时有N

2

和H

2

分别为0。5mｏl和1。5mo

ｌ，按ｎ（Ｎ

2

）∶n（H

2

)∶n（NH

3

）平衡＝1∶4∶a,可得②状态时n(Ｎ２)∶n（Ｈ

2

）∶n（Ｎ

H

3

）平衡=０。5∶２∶0.5a，所以原有N

2

和H２分别为０和０.5moｌ。

③设起始时n(NH

3

）为xmoｌ，则相当于Ｎ

2

和H２总量分别为（m＋）mol和（g+）m

ｏl,则(ｍ＋）∶（g＋)=1∶4,即可得ｘ＝２(g—4m）

设为n(ＮH

3

)平衡ymol,可得:

4∶a=(g＋)∶ｙ,即：y＝（g－3m）·a。