高二化学苏教版2019选择性必修第一册同步课件222化学平衡状态

第二节化学反应的方向与限度课时2

化学平衡状态

第二章

化学反应速率与化学平衡授课人：学习目标1．通过从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。2．通过熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。课程导入图片是什么主题？平衡物理上——平衡状态生物上——生态平衡哲学上——中庸之道化学上——化学平衡研究表明，可逆反应广泛存在一、可逆反应及其特征可逆反应在相同条件下，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。书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“⇌”。从右向左进行的反应从左向右进行的反应一、可逆反应及其特征正反应：N2+3H2

2NH3逆反应：2NH3

N2

+3H2

一、可逆反应及其特征①双向性：反应物生成物②双同性：正、逆反应是在

下同时进行的。③共存性：反应物和生成物

存在，

即：反应物不能完全转化为生成物。同一条件同时正向反应逆向反应特征：④反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。典例解析例1已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ•mol－1，下列说法正确的是(

)A.向密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应后，放出92.4kJ的热量B.向密闭容器中充入一定量N2和H2，放出92.4kJ的热量时，生成了2molNH3 C.向密闭容器中充入1molN2和足量H2，充分反应后，放出92.4kJ的热量D.向密闭容器中充入2molNH3，充分反应后，吸收了92.4kJ的热量

B二、化学平衡状态

浓度速率变化v正、v逆关系开始

反应物浓度

v正

v正

v逆

生成物浓度

v逆

变化

反应物浓度

v正

v正

v逆

生成物浓度

v逆

平衡

反应物浓度

v正

v正

v逆

生成物浓度

v逆

在一定条件下向反应容器中加入N2和H2，发生反应N2＋3H22NH3最大最大为0为0＞减小增大不变不变减小增大不变不变＞＝二、化学平衡状态化学平衡状态各物质的浓度保持不变化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度。二、化学平衡状态化学平衡状态定义：如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当

反应进行到一定程度时，

与

相等，反应物的浓度与生成物的浓度都

，达到一种表面静止的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。正反应速率逆反应速率不再改变标志反应混合物中各组分的浓度保持不变实质v正(B)=v逆(B)≠0适用可逆反应可逆二、化学平衡状态特征化学平衡状态的研究对象是可逆反应逆平衡时V正=V逆0等平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡动平衡时，反应混合物各组分的百分含量保持不变定外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生平衡的移动变二、化学平衡状态(1)只有可逆反应才存在平衡状态(

)(2)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(

)(3)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应的速率都为0(

)(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等(

)(5)化学反应达到化学平衡状态时，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(

)×√√××判断正误二、化学平衡状态1．直接标志——“正逆相等”（以合成氨为例）(1)v正＝v逆①同一种物质的生成速率等于消耗速率；②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。化学平衡状态的判断依据v正(N2)=v逆(N2)v正(N2)：v逆(H2)=1：3v正(N2)：v逆(NH3)=1：2二、化学平衡状态(2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变；②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。C(N2)不变体系中N2的质量分数、物质的量分数、体积分数不变二、化学平衡状态152．间接标志——“变量不变”(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。(2)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。合成氨的反应体系压强不变Cl2＋H2O

⇌

HCl＋HClO氯水颜色不变二、化学平衡状态(3)全是气体参加的且反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。(4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。(5)对有热量变化的反应而言，热量变化是变量。1molH-H键的同时有1molH-H键形成合成氨正向是放热反应，在绝热容器中，若温度不再变化，则达到了平衡状态17二、化学平衡状态公式ρ＝V/m在讨论混合气体密度时的应用。判断某反应是否达到平衡的“三看”“三注意”三看三注意反应是否为可逆反应物质的状态气体的化学计量数不同物质的平衡浓度之间无必然关系公式M＝n/m在讨论混合气体的平均相对分子质量时的应用18二、化学平衡状态以反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例v正＝v逆同一物质生成速率等于消耗速率不同物质化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向(即“一正一逆”)可变量达不变各物质的物理量各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变各物质的含量各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变19二、化学平衡状态以反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例可变量达不变气体的总物质的量m＋n≠p＋q时，气体的总物质的量一定恒容条件下的压强m＋n≠p＋q时，总压强一定恒压条件下气体的密度m＋n≠p＋q时，ρ＝一定混合气体的平均相对分子质量当m＋n≠p＋q时，Mr＝一定有颜色变化的反应气体的颜色不再变化典例解析A二、化学平衡状态利用极端假设法确定各物质的浓度范围可利用极端假设法判断可逆反应中各物质的浓度范围，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。二、化学平衡状态利用极端假设法确定各物质的浓度范围平衡体系中各物质的浓度范围为：0＜c(X2)＜0.2mol/L0.2mol/L＜c(Y2)＜0.4mol/L0＜c(Z)＜0.4mol/L典例解析例3在一密闭容器中进行反应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0.6mol•L－1、0.3mol•L－1、0.6mol•L－1，当反应至正、逆反应速率相等时，可能存在的状态是(

)A.SO2为1.2mol•L－1、O2为0.6mol•L－1 B.SO2为0.75mol•L－1 C.SO2、SO3均为0.45mol•L－1 D.SO3为1.2mol•L－1

B课堂小结可逆反应及其特征化学平衡状态不良反应定义及判断特征定义及特征判断相关计算随堂练习1.一定条件下，0.3molX(g)与0.3molY(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)

2Z(g)

ΔH＝－a

kJ•mol－1(a＞0)，下列说法正确的是(

) A.反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1：1 B.达到平衡时，反应放出的热量小于0.1akJ C.混合气体密度保持不变，说明反应已达到平衡

D.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将增大

B随堂练习2.1133K时，向某恒容密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和H2(g)，发生反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)，容