人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡化学平衡状态课件

化学平衡状态习学目标1.了解可逆反应的含义及其特点2.通过认识化学平衡状态的建立过程，理解化学平衡是一种动态平衡。3.掌握化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断的思维模型。自1784年氨被发现以来，人们一直在研究如何利用化学方法由氮气和氢气合成氨，直到1913年才实现了合成氨的工业化生产。化学反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)看起来十分简单，合成氨的工业化生产却经历了漫长的发展过程。化工生产中，我们需要考虑哪些因素呢？——化学反应进行的限度1、使原料尽可能快地转化为产品2、使原料尽可能多地转化为产品——化学反应速率（即化学平衡）思考：同学们，合成氨反应有哪些特点？什么是可逆反应？情境导入写出合成氨的化学方程式，分析反应的特点？特点：①可逆反应总是不能进行到底，②反应物不能完全转化为生成物，得到的总是反应物与生成物的混合物,③反应会达到一定的限度。知识点一可逆反应一、可逆反应1.定义：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.表示方法:书写可逆反应的化学方程式时不用“=”而用”。3.特点: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%知识点一可逆反应1.

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、0.2mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(

)A.Z为0.25mol/L

B.Y2为0.35mol/LC.X2为0.3mol/L

D.Z为0.4mol/L由于为可逆反应,物质不能完全转化,故平衡时浓度范围为：0<c(X2)<0.2mol/L；0.1mol/L<c(Y2)<0.3mol/L；0<c(Z)<0.4mol/LA练一练知识点一可逆反应时间/min012345678c(N2)10.90.80.750.70.70.70.70.7c(H2)32.72.42.252.12.12.12.12.1c(NH3)00.20.40.50.60.60.60.60.6

根据上表绘图在容积为2L

的密闭容器里，加1molN2和3molH2

(合适催化剂)，分析：下表是反应中起始和反应不同时间时各物质的浓度变化。合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图知识点二化学平衡状态化学平衡状态合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图浓度时间(t)NH3

N2H2

正向：

N2+3H22NH3随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变知识点二化学平衡状态开始时c(N2)

、c(H2)大，c(NH3)=0N2+H2

NH3只有正反应，v(逆)=0①当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？②当反应刚开始后，正反应和逆反应哪个反应速率大？开始后c(N2)、c(H2

)变小,c(NH3)≠0N2+H2NH3正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)>v

(逆)思考以下问题：知识点二化学平衡状态N2+H2NH3③随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？c(N2)

、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。④随着反应的进行，v(正)、v(逆)怎样变化？v(正)=v(逆)

≠0化学平衡状态⑤当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应停止了吗？动态平衡知识点二化学平衡状态二、化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应物浓度不再减少，生成物浓度不再增加，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。1.定义：前提（适用范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)≠0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变注意：标志本质知识点二化学平衡状态2.意义：3.特征：(1)逆：化学平衡状态的研究对象是可逆反应(2)等：v(正)=v(逆)≠0(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定(5)变：外界条件改变时，原平衡状态会被破坏，在新的条件下建立新的平衡逆、等、动、定、变平衡状态是在一定条件下，可逆反应所能进行的最大程度，即可逆反应的限度。知识点二化学平衡状态(5)化学反应达到化学平衡状态后，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.正误判断(1)可逆反应平衡状态的建立可以加入反应物从正反应方向开始，也可以加入生成物从逆反应方向开始√×√××练一练知识点二化学平衡状态(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆(3)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果(4)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等思考与交流：如何判断可逆反应已达到平衡状态了呢?微观上判断：平衡时，v(正)=v(逆)，v(正)=

v(逆)是指某物质(反应物或生成物)的消耗速率与生成速率相等。宏观上判断：各物质的浓度保持不变，各物质的百分含量不变。知识点三化学平衡状态的判断——v正(A)=

v逆(A)——v正(A):v逆(B)

=a:b用同一种物质来表示反应速率时该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面①表示两个不同的方向。②速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。标志一：v正=v逆≠0＝系数之比υ正υ逆即：一看有无正逆，二看是否等于系数之比。解题方法：知识点三化学平衡状态的判断

3.一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：下列能表示反应达到化学平衡状态的是

（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生成

（3）单位时间内，有1molN2消耗，同时有3molH2消耗

（4）1moN三N键断裂的同时有2moN-H键断裂

（5）(1)(5)

有正有逆

符合比例练一练知识点三化学平衡状态的判断对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前后（反应过程中）是否发生变化，若是,则可以作为依据；否则，不行。标志二“变量”不变

知识点三化学平衡状态的判断一定是变量的物理量——单一物质与平衡无关的说法①各组分的浓度相等。（注意:不是相等，也不是成一定的比值，而是各组分的浓度都不变）注1各组分的质量，物质的量或分子数目保持不变1反应物的转化率或生成物的产率保持不变3各组分的物质的量的浓度或质量分数保持不变2知识点三化学平衡状态的判断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。练一练4、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④H2的转化率不再发生变化②③④知识点三化学平衡状态的判断M=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差m总为定值以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若m+n≠p+qn总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态若m+n=p+qn总为定值M为定值M不变时，不一定为平衡状态气体的平均相对分子质量

M2若各物质均为气体1m总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态若有非气体参与2知识点三化学平衡状态的判断气体密度ρρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差m总为定值以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例①恒容ρ为定值ρ不变时，不一定为平衡状态②恒压若m+n≠p+qV容器为变量ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态若m+n=p+qV容器为定值ρ为定值量ρ不变时，不一定为平衡状态3若各物质均为气体1m总为变量

不论恒压还是恒容ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态若有非气体参与2知识点三化学平衡状态的判断混合气体总压强PV=nRT因为恒容、恒温条件下，n(g)

越大则压强P

就越大，则无论各组分是否均为气体，当

Δn(g)=0，当

Δn(g)≠0，只需考虑反应前后气体的物质的量之差Δn(g)

。则

P

为定值，不一定是化学平衡状态。则

P

不变时，一定是化学平衡状态。则

P

不变时，则

P

为变量，4一定为平衡状态H2（g）+I2(g)

2HI(g)△红棕色2NO2

N2O4紫红色体系的颜色不变5知识点三化学平衡状态的判断4、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

⑤混合气体的颜色不再发生变化

①②③练一练知识点三化学平衡状态的判断化学平衡状态可逆反应概念逆、等、动、定、变判断依据正逆相等变量不变研究对象特征：【课堂小结】1、在一密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（）A、SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L B、SO2、SO3均为0.15mol/LC、SO3为0.25mol/L

D、SO3为0.4mol/LC随堂训练2、在一定温度