2017_2018学年高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡第1课时课件新人教版选修

1、第3节 化学平衡 第1课时 化学平衡 第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 氯水中含有氯水中含有氯气、盐酸和氯气、盐酸和 次氯酸次氯酸三种成分。三种成分。 【思考思考】（1 1）氯气和水反）氯气和水反 应后，为什么氯气不能完应后，为什么氯气不能完 全反应？全反应？ （2)2)新制的氯水久置后为新制的氯水久置后为 什么会变成稀盐酸？什么会变成稀盐酸？ ClCl2 2H H2 2O HClO HClHClOHClO 学习目标学习目标 1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特 点。点。 2.了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡

2、建立的过程。 学习重点学习重点 化学平衡状态的概念和特征化学平衡状态的概念和特征 学习难点学习难点 化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征 1 1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？ （1 1）在）在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正反应方向正反应方向进行，同时又能向进行，同时又能向逆反应方向逆反应方向进进 行的反应行的反应, ,叫做可逆反应。叫做可逆反应。 （2 2）正反应：）正反应：从左向右的过程从左向右的过程 逆反应：逆反应：从右向左的过程从右向左的过程 符号：符号： NH3H2O NH3H2O 速率速率含义含义与浓度关系与浓度关系 V正 正 V逆 逆 单位时间反应物浓度的减少或生单位

3、时间反应物浓度的减少或生 成物浓度的增加成物浓度的增加 单位时间反应物浓度的增加或生单位时间反应物浓度的增加或生 成物浓度的减少成物浓度的减少 决定于决定于生成物生成物浓度浓度 决定于决定于反应物反应物浓度浓度 温故知新 反应物的转化率不能达到反应物的转化率不能达到100% ； 反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物。反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物。 （3）绝大多数的化学反应都有一定的可逆性，但有的逆反应）绝大多数的化学反应都有一定的可逆性，但有的逆反应 倾向比较弱，习惯上称为倾向比较弱，习惯上称为不可逆反应不可逆反应。 如如: Ag Cl AgCl 温故知新 容器中进行如下反

4、应：容器中进行如下反应： X2(g)+3Y2(g) 2Z(g),已知已知X2，Y2，Z的起始浓度分别的起始浓度分别 为为0.2mol/L，0.6mol/L，0.4mol/L，当平衡时，下列数据，当平衡时，下列数据 肯定正确的是肯定正确的是 （ ） A.X2为为0.4mol/L，Y2为为1.2mol/L B.Y2为为1.6mol/L C.X2为为0.3mol/L，Z为为0.2mol/L D.Z为为1.0mol/L 预习检测 【答案答案】 【解析解析】 若反应向正反应进行到达平衡，若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，的浓度最小，Z的浓度最大，的浓度最大， 假定完全反应，则：假定完全反

5、应，则： 根据方程式根据方程式 X2（气）（气）+3Y2（气）（气） 2Z（气），（气）， 开始（开始（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 变化（变化（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 平衡（平衡（mol/L）：）：0 0 0.8 D 预习检测 可逆反应可逆反应不能进行到底不能进行到底，得到的总是反应物，得到的总是反应物 与生成物的与生成物的混合物。混合物。 【点评点评】 若反应向逆反应进行到达平衡，若反应向逆反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，的浓度最大，Z的浓的浓 度最小，假定完全反应，则：度最小，假定完全反应，则： 根据方程式根据方程式 X2（气）（气）+3Y2（气）（

6、气） 2Z（气），（气）， 开始（开始（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 变化（变化（mol/L）：）：0.2 0.6 0.4 平衡（平衡（mol/L）：）：0.4 1.2 0 由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为 0c（X2）0.4，0c（Y2）1.2，0c（Z）0.8但是但是 不会出现：不会出现：X2为为0.3 mol/L，Z为为0.2 mol/L，消耗，消耗0.2mol/L的的Z 不会同时生成不会同时生成0.1mol/L的的X2， 故选故选D 【解析解析】 预习检测 在在500和和V2O5的催化条件下的催化条件下

7、, 往往1L的密闭容器中充的密闭容器中充2molSO2 和和1molO2, 进行可逆反应进行可逆反应2SO2+O2 2SO3。为了更好研究可逆。为了更好研究可逆 反应完成后各物质的状态反应完成后各物质的状态, 每隔一定时间每隔一定时间, 测出反应体系中各物质测出反应体系中各物质 的浓度的浓度, 数据如下：数据如下： 时间时间(S) C(SO2) mol/L C(O2)mol/L C(SO3)mol/L 02.001.000 101.500.750.50 201.060.530.94 300.660.331.34 400.440.221.56 500.440.221.56 交流研讨 soso3

8、3 soso2 2 o o2 2 交流研讨 v逆逆 v 正正 v逆逆0v 正正 v t 速率速率t 图像图像 平衡状态平衡状态 交流研讨 最大最大 最大最大0 0 降低降低减小减小 增大增大增大增大 v v正 正 v v逆 逆 浓度浓度 化学平衡化学平衡 (3)(3)一定时间后一定时间后, , 必然出现必然出现_。此时。此时, , 反应反应 物和生成物的物和生成物的_ _ 不再变化不再变化, , 该可逆反应达到该可逆反应达到 _状态。状态。 (2)(2)反应过程中：反应过程中：反应物浓度反应物浓度_, _, 正反应速正反应速 率率 _, _, 生成物浓度生成物浓度_, _, 逆反应速率逆反应速

9、率_。 (1)(1)反应刚开始时：反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度_, _, 正反应速率正反应速率 _, _, 生成物浓度为生成物浓度为_, _, 逆反应速率为逆反应速率为_。 归纳总结 一、化学平衡的建立一、化学平衡的建立 在一定条件下的可逆反应里在一定条件下的可逆反应里, , 当正反应速率和逆反应速率相等当正反应速率和逆反应速率相等 时时, , 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。 这时的状态也就是在给定条件下这时的状态也就是在给定条件下, , 反应达到了最大反应达到了最大“限度限度”。 1 1、化学平衡状态、化学平

10、衡状态 2 2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征 可逆反应可逆反应 动态平衡动态平衡 V V( (正 正) )=V( =V(逆 逆) )0 0 反应物和生成物的含量（即物质的量、物质的量浓反应物和生成物的含量（即物质的量、物质的量浓 度、质量分数、体积分数等）保持不变度、质量分数、体积分数等）保持不变 条件改变，平衡发生移动，在新条件下建立新平衡条件改变，平衡发生移动，在新条件下建立新平衡 逆逆 动动 等等 定定 变变 3 3、平衡状态的判断：、平衡状态的判断： A.同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 B.不同的物质：不同物质的生成速

11、率和消耗速率之比等于化学方程式的不同的物质：不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学方程式的 计量数之比。即一种物质表示计量数之比。即一种物质表示V正， 正，另一物质表示 另一物质表示V逆 逆,且数值之比等于计 且数值之比等于计 量数之比。量数之比。 （1)直接判定直接判定:V正 正=V逆逆（化学平衡状态的本质） （化学平衡状态的本质） 1.1.能说明反应能说明反应 为平衡状态的为：为平衡状态的为：N2+3H2 2NH3 V正 正(N2)=V逆逆(N2） ） 2V正 正(H2)=3V逆逆(NH3） ） V(N2)：V(H2）：）：V(NH3）= 1:2:3 单位时间内，每生成单位时间内，每生成

12、1molN2就生成就生成2molNH3。 单位时间内，每消耗单位时间内，每消耗nmolN2就生成就生成3nmolH2。 单位时间内，每消耗单位时间内，每消耗1molN2就消耗就消耗3molH2。 单位时间内，每断开单位时间内，每断开1molNN键就形成键就形成3molH-H键。键。 单位时间内，每形成单位时间内，每形成3molH-H键就形成键就形成6molN-H键。键。 单位时间内，每断开单位时间内，每断开1molNN键就形成键就形成6molN-H键。键。 学以致用 ( (2 2) )间接判定间接判定: :体系总所有反应物和生成物的质量（或浓度）体系总所有反应物和生成物的质量（或浓度） 保持不

13、变。保持不变。 A.各组成成分各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体 的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产 物的产率、反应体系的温度物的产率、反应体系的温度保持不变保持不变时为平衡状态。时为平衡状态。 B.反应体系中的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混反应体系中的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混 合气体的密度、颜色保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡合气体的密度、颜色保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡 状态。状态。 2.

14、 2. 在一恒容密闭容器中，发生反应：在一恒容密闭容器中，发生反应： 下列说法能够证明上述下列说法能够证明上述 反应已达平衡状态的是：反应已达平衡状态的是： 2SO2+O2 2SO3 各物质的物质的量浓度不再改变各物质的物质的量浓度不再改变 SO2 、O2、SO3的浓度之比为的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变混合物的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的颜色不再改变 混合物的平均摩尔质量不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变 绝热容器中反应体系的温度

15、不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定恒温容器中混合气体的压强一定 学以致用 3. 3. Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CO的浓度与的浓度与CO2相等相等 CO2的浓度的浓度 不再改变不再改变 CO的转化率不再改变的转化率不再改变 气体的总物质的量气体的总物质的量 混合气体的总质量不再改变混合气体的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变混合气体的密度不再改变 混合物的平均摩尔质量不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变 反应体系的总压强反应体系的总压强 CO2在气体中的质量分数在气体中的质量分数 学以致用 .化学平衡状态的定义化学平衡状态的定义 研究对象研究

16、对象 实质实质 标志标志 2、化学平衡状态的特征：、化学平衡状态的特征： 逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变 3、化学平衡状态的标志、化学平衡状态的标志 直接标志：直接标志： 前提条件前提条件 间接标志：间接标志： 归纳总结 1 1、恒温恒压的密闭容器中发生反应、恒温恒压的密闭容器中发生反应 A(g)A(g)2B(g)=3C(g)2B(g)=3C(g)， 能说明反应达到平衡状态的是能说明反应达到平衡状态的是( () ) A A容器内的压强不再变化容器内的压强不再变化 B B混合气体的密度不再变化混合气体的密度不再变化 C C单位时间消耗单位时间消耗a a mol A mol A，同时消耗，同时消耗3 3a a mol C mol C D D混合气体的平均相对分子质量不再变化混合气体的平均相对分子质量不再变化 当堂检测 C 2、在一定温度的刚性密闭容器中，当下列哪些物、在一定温度的刚性密闭容器中，当下列哪些物 理量不再发生