2018年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第1课时可逆反应化学平衡状态课件新人教版.pptx

1、第三节化学平衡 第1课时可逆反应化学平衡状态,【新课导入】,同学们思考一下,在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol 18O2,加入V2O5并加热,若隔一段时间后做同位素示踪检测 18O原子,在哪些物质中存在18O原子呢?经过足够长的时间,最终能否得到2 mol SO3呢?若要生成2 mol SO3,容器中开始可以放入2 mol SO2和1 mol O2吗?让我们从今天的课堂中寻找答案,一起走进化学平衡的世界吧!,【课标要求】 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。 3.理解化学平衡状态的特征。,知识探究 梳理知识点拨方法,1.饱和溶液中的可

2、逆过程 在一定条件下的饱和溶液中,固体溶质 溶液中的溶质。,探究点一可逆反应与不可逆反应,2.可逆反应,正反应,逆反应,同时,小于,思考 已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.3 kJ/mol,在某密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2使之反应,结果放出的热量小于92.3 kJ,为什么?,提示:因为可逆反应中反应物的转化率达不到100%,所以1 mol N2和3 mol H2不能完全反应,故放出的热量小于92.3 kJ。,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,把几乎完全进行的反应叫不可逆反应,用“ ”号连接反应物和生成物。例如:Ba2+ BaSO4

3、。,名师点拨 判断可逆反应物质浓度的可能取值极值法 1.先假设该反应向右完全进行,得到反应物浓度的最小值和产物浓度的最大值,再假设反应向左完全进行,得到产物浓度的最小值和反应物浓度的最大值。 2.还应考虑有无反应物剩余,剩余多少。这样的极值点是不可能达到的,故可确定某些范围或在范围中选择合适的量。,过关演练 巩固知识提升能力,1.下列反应中,属于可逆反应的是( ),解析:可逆反应是指在同一条件下既向正反应方向进行,又向逆反应方向进行的反应,符合此条件的只有。,A,A.只有B.C.D.,2.一定条件下,将A、B、C三种物质各1 mol通入一个密闭容器中发生反应: 2A+B 2C,达到平衡时,B的

4、物质的量可能是( ) A.1.5 molB.1 mol C.0.5 molD.0,B,解析:可逆反应不能进行彻底,若反应正向进行彻底,则剩余B 0.5 mol;若反应逆向进行彻底,则剩余B 1.5 mol。故平衡时,0.5 moln(B)1.5 mol。,3.(2017山东临沂沂水一中月考)14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2+ C 2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有( ),C,解析:14CO2与C反应生成14CO(正反应)的同时,逆反应14CO 的分解(生成14CO2和14C)也在进行,故平衡混合物中含14C 的粒子有14CO2、14CO、14C。,A.14CO2

5、 B.14CO2、14CO C.14CO2、14CO、14C D.14CO,知识探究 梳理知识点拨方法,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:,探究点二化学平衡状态,最大,逐渐减小,逐渐增大,以上过程可用下图表示:,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 时,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,3.特征,可逆,相等,动态,不变,发生移动,思考 若一定条件下,在固定容积的密闭容器中发生如下可逆反应:2A(g)+ B(g) 3C(g)。当混合气体的总物质的量不再变化;B的浓度不再变化。能否判断反应已达

6、到平衡状态?,提示:不能判断,因为该反应为气体体积不变的反应,混合气体的总物质的量自始至终不变。能判断,B的浓度不再变化,其他物质的浓度也不再变化。,名师点拨 1.判断化学平衡标志的“两审”“四不能” (1)两审:一审题干条件,是恒温恒容还是恒温恒压;二审反应特点:全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应;有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 (2)不能作为“标志”的四种情况 反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。,恒温恒容下的反应前后气体分子数不变的反应,体系的压强或气体的总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。,全部是气体参加的反

7、应,且反应前后气体分子数不变的反应,气体的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。,全部是气体参加的反应,等容条件下体系的密度保持不变。 2.判断平衡状态的思维模型 (1)“逆向相等”: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减小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,不能作为是否是平衡状态的判断依据。,过关演练 巩固知识提升能力,1.下列说法中错误的是( ) A.可逆反应在一定条件下可建立化学平衡状态 B.处于化学平衡状态的可逆反应,v(正

8、)=v(逆)0 C.可逆反应建立平衡状态的过程,与反应起始方向无关 D.一定温度下,可逆反应达平衡时,其反应物和生成物的总物质的量相等,解析:可逆反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度及物质的量分数保持不变,其反应物和生成物的总物质的量并不一定相等。,D,2.(2016河南开封杞县期中)在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应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总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(C)与v(D)的比值 A.B. C.D.,解析:混合气体的压强始终不变,错误;混合气体的密度不变,

9、说明气体的质量不变,反应达平衡状态,正确;B的物质的量浓度不变,说明生成B和消耗B的速率相等,正确;气体总物质的量一直不变,错误;混合气体的平均相对分子质量不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,正确;v(C)与v(D)的比值,只要反应发生,两者的比值就是11,不发生变化,错误。,A,3.可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A.av正(A)=bv正(B)B.bv正(A)=av逆(B) C.av正(C)=cv正(A)D.av正(A)=bv逆(B),解析:当正反应速率等于逆反应速率时,可

10、逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式:若用同一物质表示v正=v逆;若用不同物质表示v逆v正=化学方程式中的化学计量数之比。根据化学方程式中A、B、C间的计量关系,可知上述四个选项中,只有bv正(A)=av逆(B)表示正、逆反应速率相等。,B,课堂检测 即学即测查漏补缺,1.(2017山东临沂沂水一中月考)在一定量的密闭容器中进行反应:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) A.N2为0.2 mol/L,H2为0.6 m

11、ol/L B.N2为0.15 mol/L C.N2、H2均为0.18 mol/L D.NH3为0.4 mol/L,解析:反应为可逆反应,反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%,所以A、D错误;从题给量的关系知无论反应进行到什么程度,c(N2)c(H2)= 13,因此两者不可能同时均为0.18 mol/L。,B,2.(2017河南师范大学附中期中)对于可逆反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+ 6D(g),下列叙述正确的是() A.达到化学平衡时,4v正(B)=5v逆(C) B.若单位时间内生成x mol C的同时,消耗x mol A,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,若增加容器容

12、积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.化学反应速率关系是:2v正(A)=3v正(D),解析:4v正(B)=5v逆(C)能证明化学反应的正、逆反应速率是相等的,达到了化学平衡状态,A正确;单位时间内生成x mol C,同时消耗x mol A,只表示了正反应方向,则不能说明化学反应的正、逆反应速率是相等的,B错误;若增加容器容积即减小压强,化学反应速率减慢,C错误;反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以3v正(A)=2v正(D),D错误。,3.一定条件下,将NO2与SO2以体积比11置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+ SO2(g) SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJ/mol

13、,下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A.NO2和SO2的转化率相等 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,解析:起始NO2与SO2的体积比与化学方程式中NO2与SO2的化学计量数比相同,则该可逆反应无论是否达到平衡,NO2和SO2的转化率始终相等,故不能以NO2和SO2的转化率相等作为判断反应是否达到平衡的标志,A错误;SO3与NO的体积比始终保持11,C错误;消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应,D错误。,B,4.一定温度下,在2 L的恒容密闭容器内气体M和N在反应过程中物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 请回答下列问题: (1)该反应的化学方程式为 。 (2)在t2时刻存在的等量关系