化学平衡状态 (2)

1、新课标人教版选修四新课标人教版选修四第三节第三节 化学平衡化学平衡（第一课时（第一课时 化学平衡状态）化学平衡状态）v1了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。v2了解化学平衡建立的过程，建立起化学平衡的概念。v3理解化学平衡的特征，掌握化学平衡的判断方法。教学重难点教学重难点v化学平衡的概念及其特征v化学平衡状态的判断一、什么是可逆反应？一、什么是可逆反应？ 在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进既能向正反应方向进行行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应又能向逆反应方向进行的反应,叫叫做做可逆反应可逆反应.同一同一同时同时思考辨析1反应2H2O 2H2O2是否为可逆反应？不是可

2、逆反应，因为两个方向的反应条件不同。2向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生反应： 2SO2O2 2SO3，充分反应后， 生成SO3的物质的量_2 mol(填“”或“”，下同)， 剩余SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%。思考辨析1反应2H2O 2H2O2是否为可逆反应？常见的可逆反应常见的可逆反应开始时开始时c(N2) 、c(H2)最大，最大，c(NH3)=0 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大应速率逐渐增大c(NH3)逐渐增大逐渐增大 进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速

3、率和逆反应速率的大小不再变化率和逆反应速率的大小不再变化 c(N2) 、c(H2)逐渐减小逐渐减小二、化学平衡二、化学平衡1、化学平衡状态的建立、化学平衡状态的建立 在容积为在容积为1L的密闭容器里，加入的密闭容器里，加入1molN2 (g)和和3molH2(g), N2(g)3H2 (g) 2NH3(g)且正反应速率且正反应速率=逆反应速率逆反应速率正反应正反应速率速率逆反应逆反应速率速率时间时间速速率率这时，这时，N2 和和H2的消耗量等于的消耗量等于NH3分解生成的分解生成的N2 和和H2的量。的量。 反应仍在进行，但是这三种物质的浓度均反应仍在进行，但是这三种物质的浓度均保持不变，达到

4、动态平衡，这就是我们今天保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念要重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态v正正 v逆逆v 【典例精析】 B 2、化学平衡状态化学平衡状态定义：定义：化学平衡状态化学平衡状态，就是指在一定条件下的，就是指在一定条件下的可逆可逆反应反应里，正反应速率和逆反应速率里，正反应速率和逆反应速率相等相等，反，反应体系中所有参加反应的物质的应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度质量或浓度保持不变保持不变的状态。的状态。强强调调三三点点前提条件：可逆反应前提条件：可逆反应实质：正反应速率实质：正反应速率=逆反应速率逆反应速率标志：反应体系中各组分的浓度或标

5、志：反应体系中各组分的浓度或质量保持不变的状态质量保持不变的状态3、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等：正反应速率等：正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定：平衡体系中，反应混合物中各组分的定：平衡体系中，反应混合物中各组分的 浓度保持不变，各组分的含量一定。浓度保持不变，各组分的含量一定。(5)变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的，改变影响平衡的条件相对的，改变影响平衡的条件(浓度、温度、浓度、温度、压强等压强等)，平衡会改变，然后达到新的平衡。，平衡会改变，然后达到

6、新的平衡。(1)逆逆：可：可逆反应逆反应v1在体积固定的密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g) 2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的起始浓度分别为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡后各物质的浓度可能是 ()vAX2为0.1 mol/LvBY2为0.4 mol/LvCZ2为0.6 mol/L vDY2为0.6 mol/LBD2、三、化学平衡状态的判断三、化学平衡状态的判断v1、精髓：变到不变、精髓：变到不变()；不变到不变；不变到不变()v练习练习恒容下，当下列物理量不再发生变化恒容下，当下列物理量不再发生变化时，表明反应时，表明反应A2(g)B2(g)

7、 2AB(g) ，已达，已达到平衡状态的是到平衡状态的是 （ ）vA、混合气体的质量、混合气体的质量 B、混合气体的物质的量、混合气体的物质的量 vC、混合气体的压强、混合气体的压强 D、各物质的浓度、各物质的浓度D2、具体判断、具体判断A、浓度不变（不是相等，也不是成比例）、浓度不变（不是相等，也不是成比例）B、速率方面、速率方面同一物质同一物质 ：V正正=V逆逆 不同物质：不同物质：方向相反，方向相反，速率之比等于系数之速率之比等于系数之比。比。强调：涉及速率问题第一步看方向是否相反强调：涉及速率问题第一步看方向是否相反练习练习能说明反应能说明反应I2(g)+H2 (g) 2HI(g) 已

8、达平衡状态的是（已达平衡状态的是（ ）、混合气体的颜色不变、混合气体的颜色不变 、反应体系的温度不变、反应体系的温度不变 、H2的浓度保持不变的浓度保持不变、I2、H2、HI的浓度相等的浓度相等 、I2、H2、HI的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 、H2、I2的消耗速率相等的消耗速率相等、HI 的消耗速率是的消耗速率是H2消耗速率的消耗速率的2倍倍思考思考若若改为改为H2的消耗速率和的消耗速率和I2的生成速率相的生成速率相等呢？等呢？练习练习恒容下，当压强不变时，能说明下列反应达到平衡恒容下，当压强不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是状态的是( ) A (g) +B (g) 2C(g) A

9、 (g) +B (g) 3C(g) A (s) +B (g) 2C(g) A (s) +B (s) 2C(s)思考思考压强问题从哪个角度考虑？压强问题从哪个角度考虑？小结小结压强问题：压强问题：V0 一定达到平衡一定达到平衡 （）；）；V=0 不一定（不一定（）练习练习恒容下，能说明下列反应达到平衡状态的是恒容下，能说明下列反应达到平衡状态的是( )CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)A、每消耗、每消耗1molCO2的同时生成的同时生成1molCH3OH B、CO2、H2 、CH3OH 、H2O 的物质的量比为的物质的量比为1:3:1:1C、容器中气体的压强不再改变、容

10、器中气体的压强不再改变 D、容器中气体的密度不再改变、容器中气体的密度不再改变C 练习练习 恒容下，当混合气体密度不变时，能说明下列恒容下，当混合气体密度不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是反应达到平衡状态的是( )( ) A(g) +B(g) 2C(g) A(g) +B(g) 2C(g) A(g) +B(gA(g) +B(g) 3C(g) 3C(g) A(s) +B(g) 2C(g) A(s) +B(g) 2C(g) A(s) +B(sA(s) +B(s) 2C(g) 2C(g) 思考思考 密度问题从哪几个角度考虑？密度问题从哪几个角度考虑？v小结小结密度问题：密度问题：v利用公式利用公式

11、m（混）（混）/V , v恒容时，恒容时，V不变，只看反应前后不变，只看反应前后 m（混）是否发生（混）是否发生变化变化v恒压时，等体积反应，恒压时，等体积反应，只看反应前后只看反应前后 m（混）是（混）是否发生变化；非等体积反应，两者都要看。否发生变化；非等体积反应，两者都要看。v 看是否有看是否有非气态物质非气态物质。若有则一定达到平衡。若有则一定达到平衡（），若无则不一定（），若无则不一定（） 练习练习 在容积不变的密闭容器中，可逆反应在容积不变的密闭容器中，可逆反应4A(g)4A(g)5B(g) 3C(g)5B(g) 3C(g)6D(g)6D(g)H H0 0，达到化学平衡状态的标志是

12、达到化学平衡状态的标志是( () )A A气体密度不再发生变化气体密度不再发生变化 B B容器内总压强不再改变容器内总压强不再改变 C CA A的物质的量浓度不再改变的物质的量浓度不再改变 D D单位时间内消耗单位时间内消耗4 4n n molA molA，同时消耗，同时消耗5 5n n molB molB思考 1、若D中同时消耗5n mol B改为同时生成5n mol B呢？2、若D中同时消耗5n mol B改为同时生成3n molC呢？3、若D中同时消耗5n mol B改为同时消耗3n mol C呢？C 练习练习 恒容下，当混合气体平均摩尔质量不变时，恒容下，当混合气体平均摩尔质量不变时，

13、能说明下列反应达到平衡状态的是能说明下列反应达到平衡状态的是( )( ) A (g) +B (g) 2C(g) A (g) +B (g) 2C(g) A (g) +B (g) 3C(g) A (g) +B (g) 3C(g) A (s) +2B (g) 2C(g) A (s) +2B (g) 2C(g) A (s) +B (s) 2C(g) A (s) +B (s) 2C(g) 思考思考 摩尔质量问题从哪个角度考虑？摩尔质量问题从哪个角度考虑？ 小结小结 摩尔质量问题：摩尔质量问题：利用公式利用公式 M (M (混混) )m(m(混混)/ n ()/ n (混混) ) ，看反应前后看反应前后

14、m m（混）或（混）或n (n (混混) )是否发生变化是否发生变化 看是否有看是否有非气态物质非气态物质，若有则一定达到平衡，若有则一定达到平衡平衡状态的判断方法平衡状态的判断方法判断一个可逆反应是否达到平衡状态主要从以下角度考虑判断一个可逆反应是否达到平衡状态主要从以下角度考虑1、精髓：、精髓：变 到到不变不变2、方法：速率，浓度，颜色、温度，、方法：速率，浓度，颜色、温度， 压强，密度，平均摩尔质量压强，密度，平均摩尔质量 1下列反应中属于可逆反应的是下列反应中属于可逆反应的是()N23H2 = = = 2NH3, 2NH3 = 3H2N22NaHCO3 = Na2CO3H2OCO2，N

15、a2CO3H2OCO2=2NaHCO3CH3CH2OH CH2=CH2H2O，CH2=CH2HOH CH3CH2OH2NaCl2 = 2NaCl, 2NaCl2 = NaCl2A只有只有 BC D催化剂催化剂T P催化剂催化剂T P浓硫酸浓硫酸170催化剂催化剂T P 点燃点燃电解电解A课内攻关课内攻关v2下列各关系式中能说明反应：下列各关系式中能说明反应：vN23H2 2NH3已达到平衡状态的是已达到平衡状态的是()vA3v正正(N2)v正正(H2) vBv正正(N2)v逆逆(NH3)vC2v正正(H2)3v逆逆(NH3) vDv正正(N2)3v逆逆(H2)C263、能够说明、能够说明 N2

16、 + 3H2 2NH3反应在密闭反应在密闭容器中已达到平衡状态的是容器中已达到平衡状态的是 ： 容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等 容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2t min内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3mol H2 某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化

17、而变化容器内混合气体密度不再发生变化容器内混合气体密度不再发生变化容器内的混合气体平均相对分子质量不再发生变化容器内的混合气体平均相对分子质量不再发生变化（ ）4、一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：、一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)nB(g) pC(g)qD(g)，当当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：为任意正整数时，下列状态：体系的压强不再发生变化，体系的压强不再发生变化，体系的密度不再发生变化，体系的密度不再发生变化，各组分的物质的量浓度不再改变，各组分的物质的量浓度不再改变，各组分的质量分数不再改变，各组分的质量分数不再改变，反应速率反应速率vB：vC：vDn：p：q，其中，能说明反应已达到平衡的是其中，能说明反应已达到平衡的是()A只有只有 B只有只有C只有只有 DB温度和体积一定时，生成物浓度不再变化温度和体积一定时，生成物浓度不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时