人教版高中化学选择性必修1第二章第二节第1课时化学平衡状态基础课课件

第1课时化学平衡状态(基础课)第二章

化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡素养目标1．可逆反应都有一定的限度，是可调控的，条件改变，限度被破坏，达到新的平衡状态。2．能建立“逆、等、动、定、变”的认知模型，熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。旧知回顾化学平衡状态的判断1．利用“速率相等”判断(以反应aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)为例)(1)同种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。(2)不同物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，即v正(A)∶v逆(B)＝a∶b。旧知回顾2．利用“变量不变”判断(1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。知识点一化学平衡状态的建立1．可逆反应(1)概念：在相同条件下，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)特征2．化学平衡状态的建立在一定条件下的容积不变的密闭容器中加入N2和H2进行合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。N2、H2、NH3的浓度变化如图所示。(1)根据图像，分析该过程中v正、v逆的变化。(2)上述过程中v-t图像。特别提醒

对于化学平衡的建立，也可以加入生成物，从逆反应方向建立，也可以加入反应物和生成物，从正、逆反应两方向建立。3．化学平衡状态的含义在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率______时，反应物和生成物的______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。相等浓度4．化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。(1)逆：研究的对象是______反应。(2)等：化学平衡的条件是v正和v逆______。(3)动：化学平衡是一种______平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为______。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生______，并在新条件下建立新的平衡。可逆相等动态定值改变1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)化学平衡建立过程v正、v逆发生变化，平衡时，v正、v逆均为0。

(

)(2)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗。 (

)(3)对于可逆反应，若加入反应物，则反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行。

(

)(4)只有可逆反应才存在平衡状态。 (

)×××√(5)化学反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度相等。

(

)(6)化学反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例。 (

)××2．密闭容器中，一定量的SO2和O2在一定条件下发生反应生成SO3，经过足够长的时间，反应“停止”了。可以说明该反应是可逆反应的判断是(

)A．反应生成了SO3B．SO2和O2消耗完了C．只有SO2和SO3共同存在D．SO2、O2和SO3共同存在√D

[可逆反应是指在同一条件下，正反应和逆反应同时进行的反应，反应物不能完全转化为生成物，故可以说明该反应是可逆反应的判断是SO2、O2和SO3共同存在，故D正确。]3．一定条件下，密闭容器中进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)。当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法中，错误的是(

)A．反应已达化学平衡状态B．N2、H2、NH3三者共存C．N2、H2、NH3的浓度不再变化D．N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2√D

[A.正、逆反应速率相等，反应已达化学平衡状态，故A正确；B.可逆反应不能进行到底，N2、H2、NH3三者共存，故B正确；C.正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，N2、H2、NH3的浓度不再变化，故C正确；D.正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，N2、H2、NH3的浓度不再变化，N2、H2、NH3的浓度之比不一定为1∶3∶2，故D错误。]知识点二判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”1．正逆相等反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。2．变量不变如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为达到平衡状态的判断依据。以反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例。v正＝v逆同一物质生成速率等于消耗速率不同物质化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向(即“一正一逆”)可变量达不变各物质的物理量各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变各物质的含量各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变可变量达不变气体的总物质的量m＋n≠p＋q时，气体的总物质的量一定恒容条件下的压强m＋n≠p＋q时，总压强一定恒压条件下气体的密度有颜色变化的反应气体的颜色不再变化在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。(1)一定能证明2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态的是__________(填序号，下同)。(2)一定能证明I2(g)＋H2(g)⥫⥬2HI(g)达到平衡状态的是__________。(3)一定能证明A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)达到平衡状态的是__________。[提示]

(1)①③④

(2)⑤

(3)②④1．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(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：NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是(

)①2v(NH3)＝v(CO2)②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中氨的体积分数不变⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变A．②③⑤

B．②③

C．②③④

D．①②④√B

[①没有指明正、逆反应速率，不能判断是否达到平衡，故错误；②该反应是气体体积增大的反应，故当容器内压强不变时，已达到平衡，故正确；③随反应进行混合气体的质量增大，容器的容积不变，反应混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明达到平衡状态，故正确；④反应混合气体只有氨与二氧化碳，二者物质的量之比始终为2∶1，氨体积分数始终不变，所以不能说明达到平衡，故错误；⑤反应混合气体只有氨与二氧化碳，二者物质的量之比始终为2∶1，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，所以不能说明达到平衡，故错误。]2．恒温条件下，可逆反应：2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(

)①单位时间内生成n

molO2的同时生成2n

molNO2②单位时间内生成n

molO2的同时生成2n

molNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部√A

[②描述的均为逆反应方向，③没有指明正、逆反应速率，⑤恒容条件下的纯气体反应，密度为不变量，密度不变不能说明达到平衡状态。]随堂评估·知能落实

√243题号15

243题号152．如图所示，对合成氨反应中，下列叙述错误的是(

)√243题号15A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态C

[A.反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故A正确；B.随着反应的进行，反应物的浓度降低，则正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，故B正确；C.反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，故C错误；D.反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，故D正确。]243题号153．下列关于化学反应限度的说法中不正确的是(

)A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．可逆反应是指同一条件下，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C．平衡状态的本质是各反应物、生成物的分子个数不再随时间改变而改变D．金属钠在氧气中燃烧瞬间达到平衡状态√243题号15D

[当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度，故A正确；可逆反应是指同一条件下，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，故B正确；平衡状态的本质是各反应物、生成物的分子个数不再随时间改变而改变，故C正确；金属钠在氧气中燃烧不是可逆反应，故D错误。]243题号154．(教材互鉴：改编自鲁科版教材)工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是(

)A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化B．两个H—O断裂的同时有两个C==O断裂C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化243题号15√

243题号155．绝热、恒容的密闭容器中，发生可逆反应：CO(g)＋H2S(g)⥫⥬H2(g)＋COS(g)

ΔH<0。下列各项中不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是(

)A．体系的压强不再改变B．断裂2molH—S的同时，也断裂1molH—HC．体系的温度不再改变D．v(CO)消耗∶v(COS)生成＝1∶1243题号15√D

[A.该反应是反应前后等体积的放热反应，由于是绝热、恒容的密闭容器，温度升高，压强增大，当体系的压强不再改变，则达到平衡，故A不符合题意；B.断裂