高中化学（课标点击+知识导学+典例精析）第二章 第三节 第1课时 化学平衡状态课件 新人教版选修4.ppt

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第1课时化学平衡状态 栏目链接 1 了解化学反应的可逆性 了解可逆反应的概念 特点 2 了解化学平衡建立的过程 能用图像表示 3 理解化学平衡的特征 栏目链接 栏目链接 1 溶解过程的可逆性一定条件下的饱和溶液中 固体溶质 溶液中的溶质2 可逆反应 1 概念在 下 既能向 方向进行又能向 方向进行的反应 要点一可逆反应与不可逆反应 溶解 结晶 相同条件 正反应 逆反应 栏目链接 2 表示方法约定采用 表示 把从左向右的反应称为 从右向左的反应称为 例如 so2与h2o反应可表示为 3 特征 可逆反应发生的条件 反应 进行到底 反应物 实现完全转化 反应体系中 与化学反应有关的各种物质 能量类型的转化互逆 若正反应放热 则逆反应吸热 正反应 逆反应 so2 h2o h2so3 相同 不能 不能 同时存在于同一体系中 栏目链接 3 不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略 把 的反应叫不可逆反应 用 号表示 例如 ba2 so baso4 几乎完全进行 栏目链接 应用思考 1 2h2 o2 s up7 点燃 点燃 2h2o与2h2o s up7 通电 通电 2h2 o2 互为可逆反应吗 提示 若正 逆反应是在不同条件下发生的 则不属于可逆反应 故上述反应不属于可逆反应 栏目链接 综合拓展 一 可逆反应与不可逆反应 科学研究表明 不少化学反应都具有可逆性 即正向反应 反应物 生成物 和逆向反应 生成物 反应物 都能同时进行 有些反应的可逆性很小 如ag cl agcl 我们只是视作 不可逆 而已 agcl在溶液中仍有极微量的电离 agcl ag cl 1 可逆反应 在相同条件下 要用 代替 作为连接反应物和生成物的符号 二氧化硫与水的反应是可逆反应 两者反应的化学方程式应为so2 h2o h2so3 栏目链接 2 可逆反应的特点 向两个相反的方向进行的两个化学反应 在相同的条件下同时进行 共存 两个化学反应构成了一个对立的统一体 符号 两边的物质互为反应物 生成物 在反应体系中 与化学反应有关的各种物质共存 如亚硫酸溶液中还有h2o so2和h2so3等分子 栏目链接 1 对于可逆反应2so2 o2 2so3 h 0 在混合气体中充入一定量的18o2 足够长时间后 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 尝试应用 栏目链接 解析 由于该反应为可逆反应 反应中正向2so2 o2 2so3 这样在so3中就含有了18o 而18o的so3分解 2so3 2so2 o2 就会使18o进入so2 故反应一段时间后三者中都含有18o 答案 d 栏目链接 要点二化学平衡状态 1 化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器 其反应过程如下 1 反应开始时 v正 v逆为 2 反应进行时 反应物浓度 v正逐渐 生成物浓度由零逐渐增大 v逆从 开始逐渐 3 反应达到平衡时 反应混合物中各组分的浓度 最大 零 减小 减小 零 增大 v正 v逆 不再发生变化 栏目链接 以上过程可用下图表示 栏目链接 2 概念在一定条件下的可逆反应里 当正 逆两个方向的反应速率 反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态 相等 质量 浓度 栏目链接 可逆 动态 相等 不变 改变 栏目链接 2 达到化学平衡状态时 各组分的浓度不再变化 浓度相等吗 各组分的百分含量也不再变化吗 提示 浓度不再变化 不代表浓度相等 但百分含量和转化率就不再变化 应用思考 栏目链接 综合拓展 二 判断可逆反应达到平衡状态的标志可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征 一是正反应速率和逆反应速率相等 二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变 这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据 1 直接特征 v正 v逆 要求大小相等 方向相反 1 速率特征 指 等 即v正 v逆 有两层含义 对于同一物质而言 该物质的生成速率等于它的消耗速率 对于不同的物质而言 速率之比等于方程式中的化学计量数之比 但必须是不同方向的速率 2 含量特征 指 定 即反应混合物中各组分的含量保持不变 栏目链接 2 间接特征 指所表述的内容并非直接而是间接反映 等 和 定 的意义 1 反应物的转化率保持不变 2 产物的产率保持不变 3 平衡体系的颜色保持不变 4 绝热的恒容反应体系中的温度保持不变 栏目链接 3 特殊 特征 指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态 只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态 1 体系中气体物质的总质量保持不变 2 体系中气体物质的总物质的量 或体积或分子个数 保持不变 3 体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变 4 气体的总压强不再发生改变 5 体系中气体的密度不再发生改变 栏目链接 以上五项中 对于 n 0的可逆反应 如2no g o2 g 2no2 g 来说 除 外均可作为判断平衡的特征 但对于 n 0的可逆反应如h2 g i2 g 2hi g 来说 此五项均不能作为判断平衡的特征 栏目链接 特别提示 可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据 1 正反应速率和逆反应速率相等 2 反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变 依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时 最终都要回归到这两个核心依据上来 栏目链接 尝试应用 2 双选题 在一定温度下 可逆反应a g 3b g 2c g 达到平衡的标志是 a c生成的速率与c分解的速率相等b a b c的浓度不再变化c 单位时间生成nmola 同时生成3nmolbd a b c的分子数之比为1 3 2 栏目链接 解析 判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为 看v正与v逆是否相等 反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化 a选项说明v正 v逆 b选项说明反应体系各物质的浓度不再改变 故a b两项正确 d很明显是错误的 c选项不能确保已达平衡 在任何时刻 有nmola产生时必有3nmolb同时产生 两者表示的都是逆反应速率 答案 ab 栏目链接 栏目链接 例1已知在一密闭容器中进行反应 2so2 g o2 g 2so3 g 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 当反应达到平衡时 可能存在的数据是 a so2为0 4mol l o2为0 2mol lb so2为0 25mol lc so2 so3均为0 15mol ld so3为0 4mol l 一 可逆反应的理解 栏目链接 解析 a项数据表明 题中0 2mol l的so3完全转化成了so2和o2 即平衡时 c so3 0 这是不可能的 b项数据则可能 c项数据表明so2 so3的浓度都在原浓度基础上减少了0 05mol l 这也是不可能的 d项数据表明so2完全转化成了so3 即平衡时 c so2 0 c o2 0 这同样也是不可能的 答案 b 栏目链接 名师点睛 解答可逆反应的问题时要特别注意 即反应物不可能完全转化为产物 产物也不可能完全转化为反应物 另外还要注意量的变化 元素原子不可能凭空增加或减少 总之 要注意 可逆 和 守恒 栏目链接 变式应用 1 双选题 已知密闭容器中发生可逆反应 x2 g y2 g 2z g 起始时x2 y2 z各物质的浓度分别为0 1mol l 0 3mol l 0 2mol l 反应在一定条件下达到平衡时 各物质的物质的量浓度可能是 a c z 0 3mol lb c y2 0 35mol lc c y2 0 2mol ld c z 0 4mol l 栏目链接 解析 若反应向右进行 则x2 y2 z三种物质的物质的量浓度范围依次是 0 0 1mol l 0 2 0 3mol l 0 2 0 4mol l 若反应向左进行 则x2 y2 z三种物质的物质的量浓度范围依次是 0 1 0 2mol l 0 3 0 4mol l 0 0 2mol l 答案 ab 栏目链接 二 化学平衡状态的判断例2在一定温度的刚性密闭容器中 当下列哪些物理量不再发生变化时 表明下述反应 a s 2b g c g d g 已达到平衡状态 混合气体的压强 混合气体的密度 b的物质的量浓度 气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量 物质c的百分含量 各气体的物质的量a b c d 栏目链接 解析 a s 2b g c g d g 是反应前后气体体积相等的反应 不管是否平衡 混合气体的压强始终不变 气体的总物质的量也不变 不是判断是否达到平衡的标志 答案 a名师点睛 1 判断反应达到平衡状态的根本标志是v正 v逆和反应混合物中各组成成分的百分含量不变 2 物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系 栏目链接 变式应用 2 2014 广东省佛山市高二化学检测 恒温恒压的密闭容器中发生反应a g 2b g 3c g 能说明反应达到平衡状态的是 a 容器内的压强不再变化b 混合气体的密度不再变化c 单位时间消耗amola 同时消耗3amolcd 混合气体的平均相对分子质量不再变化 栏目链接 解