2.2.1化学平衡状态课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章

化学反应速率与化学平衡第二节

化学平衡第1课时

化学平衡状态工业合成氨氨气在国民经济中占有重要地位，随着人类社会的发展，对氨的需求量日益增长。

N2+3H22NH3

高温、高压催化剂

如何提高生产效率呢？只要尽力提高化学反应速率生产效率就一定高吗？【阅读思考】

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。工业合成氨

N2+3H22NH3

2NH3

N2+3H2

图2-5合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图正向：逆向：任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度。

N2+3H22NH3

高温、高压催化剂.V正=V逆时间tv0t1.V正(N2)V逆(N2)平衡状态化学平衡状态

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。可逆反应速率相等浓度均保持不变限度反应物的转化率最大

α

＝

×100%反应物的减少量反应物的起始量转化率1、化学平衡状态2、化学平衡状态的特征逆、等、动、定、变①逆：讨论的对象是可逆反应

②等：同一物质v正=v逆≠0

③动：化学平衡是一种动态平衡。化学反应达到平衡时，反应并没有停止④定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变⑤变：化学平衡状态是有条件的，当影响化学平衡的外界条件发生改变，化学平衡就会被破坏，在新的条件下建立新的化学平衡。化学平衡状态在一定温度下，发生可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下述说法中能说明该反应达到平衡状态的有________。①单位时间内生成nmolA的同时，生成3nmolB②C的生成速率与C的分解速率相等③3v正(A)＝v逆(B)④v(A)：v(C)=1:2（1）速率：v正=v逆≠03、可逆反应到达平衡状态的标志：②或是两种不同的物质v正：v逆

=化学计量数之比①任何一种物质的生成速率等于其消耗速率练一练一正一逆再看比例②③化学平衡状态

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？（2）变量不变

练一练化学平衡状态A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2B.气体的总物质的量不变

C.容器内的压强不再变化D.混合气体的总质量不再变化E.混合气体的密度不再变化N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

BC判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？

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

√×××√×××√××√√√H2(g)+I2(s)

2HI(g)√√√√√×√对点集训题型一：可逆反应判断与特点【例1】下列反应属于可逆反应的是(

)A．Na溶于水的反应B．NH3溶于水的反应C．可充电电池的反应，如H2O＋Zn＋Ag2OZn(OH)2＋2AgD．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水B题型二：化学平衡状态的判断【例2】在一定温度下，可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标志是（

）

①单位时间内生成nmolO2，同进生成2nmolNO2

②单位时间内生成nmolO2，同进生成2nmolNO

③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1

④混合气体的密度不再改变

⑤混合气体的颜色不再改变

⑥混合气体平均相对分子质量保持不变A．①⑤⑥ B．①③⑤ C．②④⑤ D．以上全部A对点集训题型二：化学平衡状态的判断【变2】在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列条件不再改变时，表明反应

A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()(1)单位时间内生成amolA和2amolB(2)混合气体的平均摩尔质量不再变化(3)A的浓度不再变化(4)混合气体的密度不再变化(5)容器内气体的压强不变(6)混合气体质量A．1个B．2个 C．3个 D．4个对点集训C【例3】一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)反应的化学方程式为

。(2)反应达到最大限度的时间是

min，该时间内的平均反应速率v(N)=__，v(M)=__。(3)反应达到平衡状态时，放出6QkJ的热量，当容器中充入1molN，反应放出的热量为？①等于QkJ②小于QkJ③大于QkJ④等于2QkJ(4)判断该反应达到平衡状态的依据是__。①该条件下，正逆反应速率都为零②该条件下，混合气体的密度不再发生变化③该条件下，混合气体的压强不再发生变化④该条件下，单位时间内消耗2molN的同时，生成1molM题型三：化学反应速率与化学平衡60.5mol/(L·min)0.25mol/(L·min)对点集训2N⇌M③②题型三：化学平衡状态的判断【变3】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是（

）

①v(NH3)正=2v(CO2)逆