【化学课件】化学平衡状态 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

1、了解可逆反应的含义及其特点。2、了解化学平衡的建立过程,掌握化学平衡状态的特征。3、学会平衡状态的判断方法。化学平衡状态的判断。化学平衡状态的判断。导入：在工业生产中，必须考虑的两个问题？(1)反应进行的快慢——化学反应速率(2)反应进行的完全程度—化学反应的限度即N2＋3H22NH3

；2SO2＋O22SO3高温、高压催化剂催化剂△使反应物既快又多地转变成产物化学平衡1、定义：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。2、特点：注意：任何反应都有可逆性，通常把可逆程度大的反应叫可逆反应3、表示：一、可逆反应双向性可逆反应分为正反应方向和逆反应方向双同性正、逆反应在同一条件下同时进行共存性反应物不能全部转化为生成物，即反应物的转化率小于100%创新设计:P29面课堂达标第1题常见可逆反应在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入1molN2和3molH2发生反应，能否反应生成2mol

NH3？H2+I2

2HINH3+H2O

NH3·H2OSO2

+H2O

H2SO3Cl2

+H2O

HCl+HClO2NO2

N2O42SO2+O22SO3催化剂高温二、化学平衡状态1．化学平衡状态(1)平衡建立：正向：N2+3H22NH3某温度下，容积不变的密闭容器中的合成氨反应反应开始c(反应物)最大，v正最大；c(生成物)=0，v逆为0。反应过程c(反应物)逐渐减小，v正逐渐减小；c(生成物)逐渐增大，v逆逐渐增大。达到平衡v正=v逆；c(反应物)、c(生成物)均不再改变。N2＋3H22NH3高温、高压催化剂1．化学平衡状态(2)定义一定条件下的可逆反应中，当v正=v逆时，c(反应物)和c(生成物)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”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。可逆反应在一定条件下达到限度时，反应就停止了吗？当v正=v逆时，达到看似不变的“表面静止”状态，但实际反应并未停止，一直在进行中。2、化学平衡状态的特点：思考：如何判断一个化学反应是否已达到平衡状态呢？逆化学平衡状态的研究对象是_______反应等各组分浓度/物质的量/百分含量__________动υ正____υ逆

____0，是一个动态平衡定变外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下建立平衡可逆＝≠保持不变“表现”“本质”三、化学平衡状态的标志标志一看速率“等”——v正＝v逆。①同一种物质：v生成＝v消耗。②不同的物质：“各物质v之比”=“化学计量数之比”

，必须不同方向。例：恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g)

⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是______①单位时间内消耗1molN2，同时生成1molN2②单位时间内消耗1molN2，同时生成2molNH3③单位时间内消耗1molN2，同时生成3molH2④断裂3molH-H键

，同时生成6molN-H键⑤

v正(N2)＝v逆(H2)①③一看有无正逆，二看是否等于系数之比。

有正有逆

符合比例解题方法：a、各物质的质量、物质的量、分子数目保持不变。b、各物质的物质的量浓度、质量分数保持不变。c、反应物的转化率、生成物的产率保持不变。三、化学平衡状态的标志一定是变量的物理量——单一物质标志二:看含量a、混合气体的n总、V总（恒T、P下）、P总（恒T、V下），一切只看n总是否为变量。b、混合气体的M＝，要根据气体的m总、n总来确定混合气体的M是否为变量。c、混合气体的ρ＝，要根据气体的m总和V总来确定混合气体的ρ是否为变量。m总n总m总V总三、化学平衡状态的标志不一定是变量的物理量——混合气体“变量”——“不变”即平衡标志三：找变量以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例a.对于纯气体参加的可逆反应平衡不一定平衡压强①m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)②m＋n=p＋q时，总压强一定(其他条件一定)混合气体平均摩尔质量①当m＋n≠p＋q时，

一定时温度当体系温度一定时平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡不一定平衡恒温恒压时，m＋n≠p＋q，则密度一定时平衡②当m＋n=p＋q时

，

一定时平衡不一定平衡恒温恒容时，密度一定密度以mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例不一定平衡①n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)平衡②n=p＋q时，总压强一定(其他条件一定)平衡平衡恒温恒容时，密度一定平衡混合气体平均摩尔质量①一定时，只有当n≠p＋q时②一定时，但n=p＋q时体系密度b.对于非纯气体参加的可逆反应以mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例压强与平衡无关的说法①各组分的浓度相等。②各组分的浓度之比等于计量系数之比。③各组分的分子个数之比等于计量系数之比。三、化学平衡状态的标志标志三A．N2O4和NO2的分子数比为1：2B．N2O4和NO2的浓度相等C．平衡体系的颜色一定不再改变D．单位时间有1molN2O4变为NO2的同时，有2molNO2变为N2O4

例、在2NO2

⇌

N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是（）CD【深入研究】例如：A(s)

⇌

B(g)+C(g)当投入一定量的A时，随着反应的不断进行，B、C的体积分数始终为1/2，不是变量，不能作为判断平衡的依据。反应体系中的某种气体的体积分数（即物质的量分数）不变时，是否一定可以判断反应已达到平衡状态？当按系数比投入一定量的B、C时，随着反应的不断进行，B、C的体积分数始终为1/2，不是变量，不能作为判断平衡的依据。化学平衡状态可逆反应概念逆、等、动、定、变判断依据1、等—2、变—“变量”不变研究对象特征：＝系数之比υ正υ逆a、恒温条件下，气体的n总、m总、V总、P总一定变吗？如何判断？化学反应n总m总V总P总

恒V恒P恒V恒P2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

变不变不变不变变不变不变不变变变变不变【深入研究】变不变变不变不变不变混合气体的平均摩尔质量M，不再变化时，要具体分析：m总M=n总看气体系数找固体分子、分母只要有一个是变量，M即可作为判断平衡的依据A(g)+B(g)⇌2C(g)A(g)+B(g)⇌C(g)A(s)+B(g)⇌C(g)m总n总M不变不变不变不变变变变不变变b、混合气体的平均相对分子质量【深入研究】例如：A(s)

⇌

B(g)+C(g)当投入一定量的A时，随着反应的不断进行，B、C的物质的量始终为1：1，平均相对分子质量不是变量，不能作为判断平衡的依据。反应体系中的混合气体的平均相对分子质量不变时，是否一定可以判断反应已达到平衡状态？恒温恒容时，气体的密度ρ不再变化时，要具体分析：m总ρ=V不会变找固体，若方程式中有固体，则气体总质量会变化对于反应：A(s)+B(g)=C(g)mA+mB+mC不变（质量守恒）质量减少质量增加恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变c、混合气体的密度例2、

恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是_________①N2、H2、NH3

的浓度比为1:3:2②N2的浓度不随时间变化

③NH3的百分含量不再发生变化④混合气体的颜色不再发生变化

⑤H2的转化率不再发生变化②