2.2.1+化学平衡状态-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1第1课时化学平衡状态第二节化学平衡

第二章

化学反应速率与化学平衡学习目标学习重点​1.理解可逆反应的概念和特征；2.掌握化学平衡状态的定义和特征（动态平衡、正逆反应速率相等、各物质浓度不变等

）；3.能根据浓度-时间、速率-时间图像分析可逆反应的进程和平衡状态

。学习难点​1.深入理解化学平衡状态的本质（正逆反应速率相等的微观含义

）；2.准确判断可逆反应是否达到平衡状态；理解化学平衡对实际生产（如高炉炼铁

）的指导意义。化学与生活“自古对波左边输”“不要和孙家人对波”，《龙珠》里出现对波的场面时，基本上都是孙家人取得胜利。当双方的能量波碰撞在一起，僵持不下时，表面上能量交汇点一动不动，可实际上双方都在疯狂输出能量，暗自较劲！这种“表面静止，实则暗流涌动”的状态，和我们今天要学的化学平衡状态简直如出一辙！化学里的可逆反应，就像两位高手对波——正反应和逆反应不断对抗，当它们“出招”的速度相等时，反应体系看似停止变化，实则微观层面依然激烈进行。究竟什么是化学平衡？它又有哪些神奇的特性？（1）定义：在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应。（2）表示：书写可逆反应的方程式不用“——”，而用“”连接。——反应物

生成物正反应方向逆反应方向（2）特征：1）相同条件下；2）正、逆反应同时进行；3）反应物、生成物同时存在；三同一小任一组分的转化率都小于100%。可逆反应可逆反应可逆反应【课堂练习】3、在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)⇌2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是(

)A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(X2)＝0.2mol·L－1C．c(Y2)＝0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1A【解析】假设则完全转化时，X2(g)、Y2(g)、Z(g)的浓度范围分别为0～0.2mol·L－1、0～0.4mol·L－1

、0～0.4mol·L－1；该反应是总体积不变的反应，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。化学平衡状态时间(min)

01020304050607080c(N2)54321.21111c(H2)1512963.63333c(NH3)02467.68888在某密闭容器中发生反应：2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压请分别作出相应的浓度-时间图和速率-时间图。Q：根据数据，随着反应进行，各物质浓度、正逆反应速率如何发生变化？1.化学平衡状态的建立时间(min)

01020304050607080c(N2)54321.21111c(H2)1512963.63333c(NH3)02467.68888N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)时间浓度0NH3H2N21.化学平衡状态的建立随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。化学平衡状态N2+3H2

2NH3正反应逆反应反应速率时间正反应逆反应v(正)>v(逆)v(正)=v(逆)化学平衡一定条件下，当正、逆反应速率相等时，达到看似不变的“表面静止”状态，但实际反应一直在进行。1.化学平衡状态的建立化学平衡状态2.化学平衡状态v(逆)v(正)=v(逆)时间速率v(正)0时间浓度0N2H2标志本质NH3(1)定义：在一定条件下可逆反应中，当正、逆反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大“限度”。化学平衡状态2.化学平衡状态(2)特征：可逆反应正、逆速率相等v正=

v逆（同种物质）动态平衡v正

=

v逆≠0各物质浓度固定外界条件改变时，平衡状态也随之改变逆、等、动、定、变(3)标志（判断方法）：直接正逆速率相等或各物质浓度不变速率相等浓度不变同种物质

v正(A)

=

v逆(A)不同物质v正

(A):v逆(B)=化学计量数之比方法：先看正逆；再看比例各组分的浓度等保持不变。化学平衡状态【例1】，判断下列描述的反应状态是否达到平衡。N2+3H22NH3①、3

v(N2)＝v(H2)()没有表达清楚正/逆×②、2v正(N2)＝v逆(NH3)()①、标示正/逆；②、速率比例关系正确√③、消耗1molN2的同时，生成2molNH3()正向正向×④、1molH-H键断裂的同时，2molN-H键断裂()消耗1molH2→正向消耗2/3molNH3→逆向①、有正有逆；②、比例正确√⑤、单位时间内消耗的N2量是消耗NH3量的两倍()正向逆向比例不正确，无法表示正逆速率相等×⑥、用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1()速率之比始终等于方程系数比，无法用于判断平衡×思维建模：同种物质反向相等，不同物质反向成比例。化学平衡状态2.化学平衡状态(3)标志（判断方法）：间接：“变量”不变重点：一个量随反应一直变，突然不变，则平衡

常用公式：φ(B)＝nBn总M＝mnρ＝mV物质的量分数密度摩尔质量相对分子质量PV＝nRT化学平衡状态【例2】在一定温度下的

恒容

容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。

①

混合气体的

压强

不变？②

混合气体的总物质的量

不变？(1)2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)________。(2)I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________。(3)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________。左≠右P、V、TPV＝nRT思维建模：变量不变，即平衡左=右左≠右恒压体积化学平衡状态2.化学平衡状态(3)标志（判断方法）：百分含量φ(B)＝nBn总【例3】在一定温度下的

恒容

容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。

某种气体的百分含量不变？(1)2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)________。(2)I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________。(3)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________。思维建模：变量不变，即平衡化学平衡状态2.化学平衡状态(3)标志（判断方法）：气体平均相对分子质量M＝m总n总【例3】在一定温度下的

恒容

容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。

某种气体的百分含量不变？(1)2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)________。(2)I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________。(3)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________。思维建模：变量不变，即平衡化学平衡状态（6）混合气体不变则平衡均为气体有非气体参与Δn(g)=0Δn(g)≠0√×Δn(g)=0Δn(g)≠0极限法√化学平衡状态2.化学平衡状态(3)标志（判断方法）：气体密度ρ(g)＝m(g,总)V看清状态看系数【例5】在一定温度下的

恒容

容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。

某种气体的密度不变？(1)2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)________。(2)I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________。(3)C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________。思维建模：变量不变，即平衡恒压若有非气体可以判断化学平衡状态（5）混合气体密度不变则平衡看有无固体或液体看条件（恒T恒P，恒T恒V）均为气体有非气体参与恒温恒容恒温恒压Δn(g)=0Δn(g)≠0√×恒温恒容恒温恒压Δn(g)=0Δn(g)≠0√√极限法×化学平衡状态小结以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例变量不变气体总质量看物质状态若有非气体可以判断气体总物质的量气体总体积气体总压强不变看气体的系数若m+n≠p+q可以判断若m+n=p+q不可判断化学平衡状态小结以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例变量不变混合气体的平均Mr不变M＝m总n总看系数看状态气体的平均密度不变ρ＝m总V恒压恒容→m总pV＝nRT常见有颜色的气体有：ＮＯ２、Ｃl2、Ｉ2、Ｂr2化学平衡状态随堂训练1、一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)⇌2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYA．①②B．①④C．②③D．③④C2、一定条件下，反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到平衡的标志是（）A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolABB、单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2

C、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2

D、单位时间内生成nmolA2同时消耗nmolB2

BD【解析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知vA:vB：vC=1:1:2，BD选项是不同方向速率相等，AB是同一方向。随堂训练3、一定条件下，反应N2+3H2⇌2NH3达到平衡的标志是

（

）

A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成AC【解析