第二章第二节第一课时化学平衡状态课件-2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

1、了解可逆反应的含义及其特点。2、了解化学平衡的建立过程,掌握化学平衡状态的特征。3、学会平衡状态的判断方法。化学平衡状态的判断。化学平衡状态的判断。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？1、定义：在同一条件下，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。2、特点：注意：任何反应都有可逆性，通常把可逆程度大的反应叫可逆反应3、表示：一、可逆反应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%常见可逆反应在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入1molN2和3molH2发生反应，能否反应生成2mol

NH3？H2+I2

2HINH3+H2O

NH3·H2OSO2

+H2O

H2SO3Cl2

+H2O

HCl+HClO2NO2

N2O42SO2+O22SO3催化剂高温酯化反应v(正)v(正)=v(逆)时间速率v(逆)0N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)时间浓度0NH3H2N2如果充入NH3发生反应呢？在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入N2和H2发生反应，反应中各物质的浓度随时间如何变化？正逆反应速率随时间如何变化？请分别作出相应的浓度-时间图和速率-时间图。二、化学平衡状态一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。1、定义：v(逆)v(正)=v(逆)时间速率v(正)0时间浓度0N2H2标志本质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。NH3N2(g)+3H2(g)

⇌

2NH3(g)二、化学平衡状态2、化学平衡状态的特点：思考：如何判断一个化学反应是否已达到平衡状态呢？逆化学平衡状态的研究对象是_______反应等各组分浓度/物质的量/百分含量__________动υ正____υ逆

____0，是一个动态平衡定变外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下建立平衡可逆＝≠保持不变“表现”“本质”三、化学平衡状态的判断标志一：v正=v逆≠0即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。该物质的生成速率与消耗速率相等。用同一种物质来表示反应速率时②速率之比化学方程式中相应的化学计量数之比。①表示两个不同的方向。用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面二、化学平衡状态的判断⑤单位时间内有2molSO2生成，同时有_____O2

______2mol2mol1mol2mol生成消耗生成标志一：v正=v逆≠0①单位时间内有2molSO2消耗，同时有2molSO2生成；②单位时间内有2molSO3生成，同时有_____SO3消耗；

③单位时间内有2molSO2生成，同时有_____SO3______;④单位时间内有1molO2生成，同时有_____SO3______;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单位时间内消耗1molN2，同时生成1molN2②单位时间内消耗1molN2，同时生成2molNH3③单位时间内消耗1molN2，同时生成3molH2④断裂3molH-H键

，同时生成6molN-H键①③一看有无正逆，二看是否等于系数之比。解题方法：三、化学平衡状态的判断标志二：变量不变（注意不是相等，也不是成一定的比值）各组分的质量、物质的量、物质的量浓度、物质的量分数、质量分数保持不变反应物的转化率、生成物的产率保持不变各气体的体积或体积分数保持不变各组分浓度保持不变特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量

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④混合气体的颜色不再发生变化

⑤H2的转化率不再发生变化②③⑤判断这个物理量是否为变量解题方法：三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变气体的平均相对分子质量

MM=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若m+n≠p+q若m+n=p+q若各物质均为气体m总为定值n总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态n总为定值M为定值M不变时，不一定为平衡状态三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变气体的平均相对分子质量

M

（或平均摩尔质量）M=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差m总为变量若有非气体参与M为变量M不变时，即为平衡状态三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变气体的平均相对分子质量

M

（或平均摩尔质量）M=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例且m+n≠p+q若各物质均为气体M不变时，即为平衡状态若各物质均为气体，且m+n=p+qM不变时，不一定为平衡状态若有非气体参与M不变时，即为平衡状态三、化学平衡状态的判断课堂检测2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态H2(g)+I2(g)2HI(g)当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态1.不一定一定2.

C(s)+O2(g)CO2(g)当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态

CO2(g)+C(s)2CO(g)当平均相对分子质量不变时，_______是化学平衡状态一定一定三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变ρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差气体密度ρ以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若各物质均为气体①恒容m总为定值ρ为定值ρ不变时，不一定为平衡状态三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变ρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差气体密度ρ以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若各物质均为气体m总为定值若m+n≠p+q若m+n=p+q②恒压V容器为变量ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态V容器为定值ρ为定值量ρ不变时，不一定为平衡状态三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变ρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差气体密度ρm总为变量若有非气体参与恒压或是恒容ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变取决于有无非气体取决于气体系数差气体密度ρ若有非气体参与，恒压或是恒容ρ不变时，一定为平衡状态若各物质均为气体①恒容ρ不变时，不一定为平衡状态②恒压若m+n≠p+q若m+n=p+qρ=m总V容器三、化学平衡状态的判断课堂检测

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态

恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态

H2(g)+I2(g)2HI(g)恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态不一定一定不一定不一定三、化学平衡状态的判断课堂检测

C(s)+O2(g)CO2(g)

恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态CO2(g)+C(s)2CO(g)恒容条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态恒压条件下，当气体密度不变时，________是化学平衡状态一定一定一定一定三、化学平衡状态的判断标志二：“变量”不变混合气体总压强（或混合气体总物质的量）因为恒容、恒温条件下，n(g)越大则压强P就越大，则无论各成份是否均为气体，只需考虑Δn(g)。当Δn(g)=0，则P为恒值，不一定是化学平衡状态。PV=nRT当Δn(g)≠0，则P一定时，一定是化学平衡状态。三、化学平衡状态的判断课堂检测恒容、恒温条件下，

C(s)+O2(g)CO2(g)

当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态CO2(g)+C(s)2CO(g)当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态

H2(g)+I2(g)2HI(g)当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态不一定一定一定不一定二、化学平衡状态的判断体系的颜色和温度不变一定为平衡状态H2+I22HI△2NO2

N2O4红棕色课堂检测1.一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(s)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率vB∶vC∶vD＝n∶p∶q其中，能说明反应已达到平衡的是(

)A．只有③④ B．只有②③④C．只有①②③④ D．①②③④⑤B课堂检测2.可逆反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(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。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(

)A．3v正(N2)＝v正(H2)B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)D．v正(N2)＝3v逆(H2)C课堂检测3．40℃，向体积为VL的密闭容器中充入NO，容器内各组分的物质的量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是(

)A．X是N2OB．1～3min时，v(NO2)＝3V(1)mol·L－1·min－1C．60℃下该反应达平衡时NO的量不变D．NO2和X的浓度相等可以作为判断反

应达到平衡的标志A4、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①②③思考：对于可逆反应:H2(g)+I2(g)

⇌2HI(g)呢

？都不行课堂检测5、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