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第二節　化學平衡
第1課時　平衡狀態與判斷依據
第二章　 化學反應速率與化學平衡
復習回顧 · 化學平衡
思考1
①、為什么有些化學反應存在平衡狀態？
可逆反應同時雙向進行，彼此制衡，均不會進行到底，由此產生平衡
化學平衡狀態是可逆反應的一種特殊狀態，
是在給定條件下能達到的最大程度。
化學反應的限度
化學平衡狀態
可逆 反應
化學平衡 · 建立
各物質的起始量/mol 充分反應后各物質的量/mol
N2 H2 NH3 N2 H2 NH3
5 15 0 3 9 4
某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應足夠長時間后各物質的量不再改變，數據如下：
2NH3
N2 + 3H2
催化劑
高溫、高壓
根據數據分析，隨著反應進行，各物質濃度、正反應速率、逆反應速率如何發生變化
思考2
反應速率
時間
正反應
逆反應
化學平衡
當正、逆反應速率相等時，達到看似不變的“表面靜止”狀態，但實際反應并未停止，一直在進行中
化學平衡 · 建立
思考3
②、化學平衡狀態有哪五個特征？
③、用什么特征判斷是否達到化學平衡
逆、等、動、定、變
正逆速率相等 或 各物質濃度不變
可逆反應
正、逆速率相等
動態平衡
各物質濃度固定
外界條件改變時
平衡狀態也隨之改變
直接標志
化學平衡 · 判斷
v正＝v逆
注意速率的表達
注意生成和消耗
注意方程系數
方法：先看正逆；再看比例
①、3v(N2)＝v(H2) ( )
②、2v正(N2) ＝ v逆(NH3) ( )
③、消耗 1 mol N2的同時，生成 2 mol NH3 ( )
④、1 mol H-H鍵斷裂的同時，2molN-H鍵斷裂 ( )
⑤、單位時間內消耗的N2量是消耗NH3量的兩倍 ( )
【例1】 ，判斷下列描述的反應狀態是否達到平衡。
N2 + 3H2 2NH3
化學平衡 · 判斷
⑥、用NO2、NO和O2的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶2∶1 ( )
無法判斷
沒有表達清楚正/逆
平衡
①、標示正/逆；②、速率比例關系正確
無法判斷
均為正向反應
平衡
消耗1mol H2→正向
消耗2/3mol NH3→逆向
正向
正向
①、有正有逆；②、比例正確
正向
逆向
比例不正確，無法表示正逆速率相等
無法判斷
無法判斷
速率之比始終等于方程系數比，無法用于判斷平衡
化學平衡 · 判斷
間接標志
“變量不變”
（濃度、物質的量、質量、壓強、體系溫度、
物質的量分數、質量分數、體積分數、
顏色、轉化率……）
重點：給定的判斷依據，在該反應中是否為變量；若為變量，則可以用來判斷平衡
常用公式：
P V ＝ n R T
壓強
氣體
體積
氣體
物質的量
常數
體系溫度
φ(B) ＝
nB
n總
M＝
m
n
ρ＝
m
V
物質的量分數
密度
摩爾質量
相對分子質量
化學平衡 · 判斷
情況1：氣體“壓強/體積問題”
【例2】判斷下列反應狀態時，是否達到平衡。
氣體的n總不變時（看方程系數）
恒溫恒容 密閉容器，p總不變時
恒溫恒壓 密閉容器，V總不變時
P V ＝ n R T
壓強
氣體
體積
氣體
物質的量
常數
體系溫度
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
平衡
平衡
平衡
無法判斷
無法判斷
無法判斷
變量
氣體體積分數/物質的量分數
φ(B) ＝
nB
n氣總
φ(B)不變時
A(g) + B(g) 2C(g)
φ(B) ＝
nB
n氣總
φ(B) ＝
1
2
定量
變量
定量
A(s) B(g) + C(g)
化學平衡 · 判斷
情況2：氣體“分數問題”
單邊氣體，不用“分數”
【例3】當氣體B的體積分數不變時，判斷下列反應狀態是否達到平衡。
平衡
無法判斷
φ(B) ＝
nB
n氣總
化學平衡 · 判斷
情況3：氣體“平均相對分子質量問題”
M＝
m總氣體
n總氣體
【例4】當氣體平均相對分子質量不變時，判斷下列反應狀態是否達到平衡。
①、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
M＝
m總
n總
變量
定量
變量
②、2A(g)+ B(s) 2C(g)
M＝
m總
n總
變量
定量
變量
④、NH2COONH4(s) 2NH3(g) + CO2(g)
③、H2(g)+I2(g) 2HI(g)
M＝
m總
n總
定量
定量
定量
2
3
1
3
M＝
×17＋ ×44
2
3
1
3
定量
看系數
看狀態
化學平衡 · 判斷
情況4：氣體“密度問題”
【例5】在恒溫恒容的密閉容器中，當氣體密度不變時，下列反應是否達到平衡？
①、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
ρ＝
m總
V
定量
定量
定量
②、Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g)
ρ＝
m總
V
定量
變量
變量
ρ＝
m(總氣體）
V
【例6】在恒溫恒壓的密閉容器中，當氣體密度不變時，下列反應是否達到平衡？
①、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
②、Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g)
ρ＝
m總
V
變量
定量
變量
ρ＝
m總
V
變量
變量
變量
（正向-變大）
（正向-變小）
化學平衡 · 判斷
情況5：其他問題
，當n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2時( )
①、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
②、絕熱體系下， ，體系溫度不變時( )
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
不和外界發生熱量交換
平衡
無法判斷
1、可逆反應2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中進行：
①單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO2
②單位時間內生成n mol O2的同時，生成2n mol NO
③用NO2、NO和O2的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶2∶1
④混合氣體的顏色不再改變
⑤混合氣體的密度不再改變
⑥混合氣體的壓強不再改變
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變
可說明該反應達到化學平衡狀態的是__________。
①④⑥⑦
課堂練習
2.在一定溫度下的恒容容器中，發生反應：2A(g)＋B(s)　　 C(g)＋D(g)，
下列描述中能表明反應已達到平衡狀態的是( )
①混合氣體的壓強不變
②混合氣體的密度不變
③C(g)的物質的量濃度不變
④容器內A、C、D三種氣體的濃度之比為2∶1∶1
⑤單位時間內生成n mol C，同時生成n mol D
⑥單位時間內生成n mol D，同時生成2n mol A
A.①②⑤ B.②③⑤
C.②③⑥ D.①③⑥
C
課堂練習
3．在一個絕熱的固定容積的密閉容器中，
發生可逆反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(s)，當m、n、p、q為任意整數時，一定可以作為反應達到平衡狀態的標志是(　　 )
①體系的壓強不再改變　
②體系的溫度不再改變　
③體系的密度不再變化　
④各組分質量分數不再改變
A．①②③
B．①②③④
C．②③④
D．③④
C
課堂練習

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