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文档简介
第1课时
化学平衡状态第二章化学反应速率与化学平衡第二节
化学平衡延迟符知识与技能1.了解化学反应的可逆性;2.了解化学平衡建立的过程,掌握化学平衡的概念;3.理解化学平衡状态的标志。过程与方法情感态度与价值观1.体验科学探究的艰辛与愉悦。2.建立个性与共性、对立与统一的科学辩证观。1.能从可逆反应的定义出发,找出可逆反应的特征。2.通过化学平衡的定义,多维度判断某些物理量能否作为化学平衡的标志。123学习目标教学引入:反应能否进行彻底?
某温度下,在容积不变的密闭容器中,N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变,数据如下:各物质的起始量/mol充分反应后各物质的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394合成氨反应有限度,原料无法转化完全;只考虑化学反应速率不够,还需考虑如何尽可能多地将原料转化为产品。任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度。
可
逆
反
应011.1可逆反应1.定义:在同一条件下,能向正向进行,又能向逆向进行的反应。N2+3H22NH3催化剂高温高压2.特征:1)相同条件下;2)正、逆反应同时进行3)反应物、生成物同时存在三同一小
任一组分的转化率都小于100%。方程式而用“”连接,而不用“=”3.表示:1.试分析NH3溶于水得到的氨水溶液中含有哪些微粒?课堂检测NH3+H2ONH3·H2O
NH4+
+OH-分子:离子:NH3、
H2O、
NH3·H2ONH4+
、
OH-、H+H2OH+
+OH-
化
学
平
衡022.1化学平衡的建立N2+3H22NH3催化剂高温高压反应刚开始时:
反应物浓度————,正反应速率————,生成物浓度为———,逆反应速率为——。最大最大00时间t速率v0v正
v逆
反应过程中:反应物浓度——————,正反应速率—————,生成物浓度——————,逆反应速率————逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大t1v正
=v逆化学平衡状态2.1化学平衡的建立
在一定条件下的可逆反应里,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。化学平衡状态反应物的转化率达到最大值
α
=
×100%反应物的减少量反应物的起始量转化率2.2化学平衡的特点(1)逆:(2)等:(3)定:(4)动:(5)变:正反应速率=逆反应速率动态平衡(v
(正)=v(逆)
≠0)可逆反应反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的含量一定。条件改变,平衡发生移动研究对象实质标志2.3化学平衡的判断“正逆相等,变量不变”ν(正)=ν(逆)≠0变量不变直接标志间接标志①各物质的m、n或
c
不变②各物质的百分含量不变(物质的量分数、质量分数、转化率、产率等)③
颜色、温度(绝热体系)不再改变2.3化学平衡的判断1.直接标志:正逆相等v正=v逆①任何一种物质的生成速率等于其消耗速率②或是两种不同的物质v正:v逆
=化学计量数之比异边同向,同边异向,比例计量2.可逆反应
的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是:(
)A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)课堂检测N2+3H22NH3催化剂高温高压C2.3化学平衡的判断2.间接标志:变量不变①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而改变,(适用于m+n≠p
的反应)A(g)+B(g)⇌2C(g)A(g)+B(g)⇌C(g)气体的总物质的量恒温恒容时的压强P恒温恒压时的体积V不变不变不变减少减少减少2.3化学平衡的判断2.间接标志:变量不变②混合气体的平均相对分子质量(平均摩尔质量)A(g)+B(g)⇌2C(g)A(g)+B(g)⇌C(g)A(s)+B(g)⇌C(g)m气n气M不变不变不变不变变变变不变变2.3化学平衡的判断2.间接标志:变量不变②混合气体的平均相对分子质量(平均摩尔质量)思考:对于可逆反应
,此反应的平均摩尔质量不再变化时,能否证明反应达到平衡状态?A(s)⇋
B(g)+C(g)
若从加入A建立平衡,因A为固体,气体的平均摩尔质量一直是个定值,故不能证明反应达到平衡状态。2.3化学平衡的判断2.间接标志:变量不变③混合气体的密度ρ=m气VA(g)+B(g)⇌C(g)A(s)+B(g)⇌C(g)气体的总质量恒容时气体的密度不变不变变化变化2.3化学平衡的判断3.特殊标志:①对于有色物质参加反应,如果体系颜色不变,反应达到平衡。②对于吸热或放热反应,如果体系温度不变,反应达到平衡。3.一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行合成氨反应,
以下哪些选项可以判断反应已达到化学平衡状态?
。课堂检测N2+3H22NH3催化剂高温高压①N2的体积分数与NH3的相等
②
c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2③N2的物质的量不再变化
④
H2的体积分数保持恒定⑤
N2、H2、NH3的总质量保持不变③④4.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的同时生成0.2molZ课堂检测AB5.在某绝热刚性容器中充入5molCO和10molH2发生反应CO(s)+2H2(g)⇋CH3OH(g)
ΔH<0
,下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的有:()①容器中CO、H2、CH3OH共存
②单位时间内生成1mol的同时消耗2mol③CO与CH3OH体积之比恒定不变
④容器中温度恒定不变⑤H2与CH3OH速率之比恒定不变
⑥反应容器中压强不随时间变化A.①④⑥ B.③④⑥ C.④⑤⑥ D.②③④课堂检测B
恒容绝热容器中N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)H2(g)+I2(g)
2HI(g)①气体的总物质的量不变
②气体的总质量不变
③气体的总压强不变
④气体的密度不变
⑤气体的平均相对分子质量不变
⑥混合气体的颜色不变
⑦体系的温度不变
6.
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