2.2课时1化学平衡状态课件高二化学人教版选择性必修1

化学平衡状态第二章化学反应速率与化学平衡1．认识化学反应的可逆性,了解可逆反应的特点。2．通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡的特征，理解并会判断化学平衡状态的标志。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，原理如下：如何提高生产效率呢？2NH3

N2

+3H2

催化剂高温、高压使原料尽可能快地转化为产品使原料尽可能多地转化为产品——化学反应速率

动力学——化学反应限度

热力学1.回忆曾经学习过哪些可逆反应？NH3+H2O

NH3

·H2OSO2+H2O

H2SO3CO2+H2OH2CO3H2+I22HI加热2NO2N2O4Cl2+H2OHCl+HClO2SO2+O2

2SO3催化剂高温N2+3H22NH3催化剂高温高压在一定条件下，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？2.概括可逆反应的基本特征？双同：相同的条件下，正逆反应同时进行双向：可逆符号“⇌”表征正、逆反应两个方向一小：反应物转化率小于100%，反应物与生成物共存1.分析各选项中的各组反应，其中互为可逆反应的是(

)A.2KHCO3→K2CO3＋H2O＋CO2↑K2CO3＋H2O＋CO2

→2KHCO3

B．CO2＋H2O→H2CO3

H2CO3→CO2＋H2O

C．NH3＋HCl→NH4Cl

NH4Cl→NH3↑＋HCl↑

D．2NaCl→

2Na＋Cl2↑

2Na＋Cl2→2NaClB2.对于可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子(

)A．只存在于O2中B．只存在于O2和SO3中C．只存在于O2和SO2中D．存在于O2、SO2和SO3中D3.在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)⇌2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是(

)A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(X2)＝0.2mol·L－1C．c(Y2)＝0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1A【解析】假设则完全转化时，X2(g)、Y2(g)、Z(g)的浓度范围分别为0～0.2mol·L－1、0～0.4mol·L－1

、0～0.4mol·L－1；该反应是总体积不变的反应，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。一、化学平衡状态

N2+3H2

⇌2NH3(1)建立浓度时间(t)NH3N2H2

v(正)>v(逆)v(正)v(逆)反应速率时间(t)反应处于平衡状态t1v(正)=v(逆)当正、逆反应速率相等时，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：研究对象为可逆反应：V正=V逆≠0

：动态平衡：各组分的浓度保持不变：外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变一、化学平衡状态

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。(2)含义反应速率时间(t)v(正)>v(逆)v(正)v(逆)反应处于平衡状态t1v(正)=v(逆)(3)特征

逆

等

动

定

变

α

＝

×100%反应物的减少量反应物的起始量转化率反应物的转化率达到最大值“本质”“表现”二、化学平衡状态标志①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。1.“两审”一审题干条件:二审反应特点：是恒温恒容、恒温恒压、恒容绝热；同一物质，生成等于消耗。2.“两标志”(1)直接标志（动态标志、本质）：(2)间接标志（静态标志、现象）：“变量不变”V正＝V逆同一物质：

消耗的速率=生成的速率不同物质：要具正、逆两个方向，且两向速率之比=化学计量数之比例：一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3。（1）单位时间内，有1molN2消耗，同时有1molN2生成（2）单位时间内，有3molH2消耗，同时有2molNH3消耗（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成（4）断开1molN≡N的同时有6molN—H断裂一看有无正逆，二看是否等于系数之比。解题方法：标志一变量不变标志二（注意不是相等，也不是成一定的比值）mB、nB、CB、质量分数wB、转化率ɑB、颜色、绝热容器内的温度等不再变化时，可以证明反应达到了平衡状态。其中的B指的是反应体系中的某一种物质，不是整体量。某种气体的体积分数（即物质的量分数）φB不再变化时，要具体分析：第一类第二类绝大多数情况下，体积分数φB不变，可以作为判断平衡的依据，个别情况例外特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量变量不变标志二（1）对同一组分，c、n、w(质量分数)、X％(物质的量分数)等，保持不变则平衡。特例：NH4Cl(S)=NH3(g)+HCl(g)w、X％一定时，不能判定平衡（2）温度保持不变则达到平衡（绝热体系）常见有色气体：红棕色：Br2(g)NO2(g)、黄绿色：Cl2(g)、紫色：I2(g)（3）对于有色物质参与反应，颜色不变则达到平衡在一定温度下的恒容密闭容器中，表明反应A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达平衡的是（

）A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变C．反应物的相对分子质量不变 D．气体的总物质的量不变B【解析】该反应是反应前后气体体积没有变化的反应，容器中的压强始终不发生变化，恒温恒容下，气体质量会变，密度会变，密度不变时，达到化学平衡状态；相对分子质量是物质的本身性质，不随反应变化而变化；反应前后气体的总物质的量相等，始终保持不变；变量不变标志二（4）压强不变则平衡（恒温恒容）压强不变若m+n≠p+q一定若m+n=p+q不一定平均摩尔质量不变若m+n≠p+q若m+n=p+q一定不一定密度不变若m+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定以恒温恒容条件下mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例PV=nRTM＝M总n总Vmρ＝变量不变标志二（5）混合气体密度不变则平衡看有无固体或液体看条件（恒T恒P，恒T恒V）均为气体有非气体参与恒温恒容恒温恒压Δn(g)=0Δn(g)≠0√×恒温恒容恒温恒压Δn(g)=0Δn(g)≠0√√极限法×变量不变标志二（6）混合气体M不变则平衡——均为气体有非气体参与Δn(g)=0Δn(g)≠0√×Δn(g)=0Δn(g)≠0极限法√【深入研究】恒温条件下，气体的n总、m总、V总一定变吗？如何判断？化学反应n总m总V总恒V恒P2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

变不变变不变不变变不变不变不变变不变变【深入研究】特例：反应物无气体，只有生成物有气体时，体积分数始终不变，故此时体积分数不是变量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？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。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。在固定体积的的密闭容器中发生反应：2NO22NO+O2该反应达到平衡的标志是：

①②④⑥①混合气体的颜色不再改变②混合气体的平均相对分子质量不变③混合气体的密度不变④混合气体的压强不变⑤单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2⑥O2气体的物质的量浓度不变化学平衡状态研究对象可逆反应概念特征：逆、等、动、定、变判断依据1、等—＝系数之比υ正υ逆2、变—“变量”不变1.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混合气体总的物质的量不再发生变化②气体的总压强不再发生变化③混合气体的平均相对分子质量不再发生变化④混合气体的密度不再发生变化①②③思考：对于可逆反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)呢

？都不行2.一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)⇌2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYA．①②B．①④C．②③D．③④C3．在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是

①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2②⑧4.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：C(s)+H2O(g)CO(g)+