2.2.1化学平衡+课件+-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2.2.1化学平衡在工业生产中，必须考虑的两个问题：(1)反应进行的快慢——化学反应速率——如何使反应物既快又多地转变成产物(2)反应进行的完全程度—化学反应的限度自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。为什么合成氨如此困难？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.表示方法方程式用可逆号“

”连接，而不用“====”，【常见的可逆反应】2SO3

2SO2

+O2

△催化剂2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压2HI

H2

+I2

H2CO3

CO2

+H2OH2SO3

SO2

+H2ONH3.H2O

NH3

+H2OHCl+HClO

Cl2

+H2ON2O4

2NO2

PCl3+Cl2⇌PCl5酯化反应

可逆反应3.可逆反应的特点“两同”在同一条件下，正逆方向反应同时进行“一小”可逆反应不能完全进行，反应物不能完全被消耗，反应物转化率小于100%，反应物和生成物共存2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压反应物生成物正反应逆反应v正

v正(N2)：

v正(H2)：v正(NH3)：v逆v逆(N2)：v逆(H2)：v逆(NH3)：N2的消耗速率H2的消耗速率

NH3的生成速率

N2的生成速率H2的生成速率

NH3的消耗速率

D

课堂练习【导学】P31任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度。达到限度时，反应就停止了吗？当出现何种特征时，反应就达到了限度？在反应的进行过程中，物质的浓度与速率如何变化？化学平衡状态2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压1.化学平衡的建立过程以反应：为例(1)在恒容容器中充入一定量的N2和H2时间浓度—时间图H2N2NH3浓度时间速率速率—时间图c反、c生不再变化v正

=v逆

≠0反应开始进行时：

c反减小，c生增大，v正

减小，v逆

增大c反最大，c生

=0，此时v正

>

v逆随着反应的进行：一定时间后：t0υ正υ逆υ正＝

υ逆化学平衡状态t0化学平衡状态2NH3N2

+3H2

催化剂高温、高压1.化学平衡的建立过程以反应：为例(2)在恒容容器中充入一定量的NH3时间速率速率—时间图时间浓度—时间图浓度c反、c生不再变化v正

=v逆

≠0反应开始进行时：

c生减小，c反增大v逆

减小，v正

增大c生最大，

c反=0，此时v正

<

v逆随着反应的进行：一定时间后：NH3H2N2t0υ逆υ正υ正＝υ逆化学平衡状态t0化学平衡状态2.化学平衡状态

在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。【注意】达到化学平衡时反应达到该条件下物质转化的最大“限度”，

即反应物的转化率最大。

α

＝

×100%反应物的减少量反应物的起始量转化率：化学平衡状态2.化学平衡状态的特征逆化学平衡状态研究的对象是可逆反应（前提）动等v正

=v逆

≠

0（实质）动态平衡定

各组分浓度/物质的量/百分含量不变【注意】不能理解为相等或成一定比例（标志）变同一可逆反应，改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度外界条件改变时，原平衡将被打破，并在新的条件下建立新的平衡化学平衡状态3.化学平衡状态的判断(1)直接标志：正反应速率和逆反应速率相等①同种物质——速率相等

同一物质的生成速率等于消耗速率②不同物质——一正一逆成比例

v正(A)=v逆(A)v正(A):v逆(B)=m:n（化学计量数之比）逆向相等—速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一物质的消耗速率和生成速率相等化学平衡状态3.化学平衡状态的判断(1)直接标志：正反应速率和逆反应速率相等

×√

×√化学平衡状态3.化学平衡状态的判断(2)间接标志：变量不变①各组分的质量、物质的量、物质的量浓度（或颜色）、质量分数、

转化率、绝热容器温度等不再变化（一定可以判断）②混合气体的总压强、总体积、总物质的量、物质的量分数、混合气体的密度、平均摩尔质量（具体情况具体分析）某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前后（反应过程中）是否发生变化ρ

＝m气VM气

＝m气n总化学平衡状态反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器反应特点，反应前后气体的物质的量是否改变特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应3.化学平衡状态的判断(2)间接标志：变量不变【注意】化学平衡状态【练习1】气体的p总、V总、n总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；

②混合气体的总物质的量a.2SO2(g)＋O2(g)

⇌2SO3(g)________b.I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________c.C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________d.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)________e.5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)_________看气体左右系数和化学平衡状态【练习2】在一定温度下的恒压容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。①混合气体的体积；②混合气体的总物质的量a.2SO2(g)＋O2(g)

⇌2SO3(g)________b.I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________c.C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________d.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)________e.5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)_________

气体的p总、V总、n总看气体左右系数和气体的总物质的量n、总压强P，看反应前气体总系数是否等于反应后气体总系数，相等则不是变量，不可以判断，不相等则为变量，可以判断。化学平衡状态【练习3】a.2SO2(g)＋O2(g)

⇌2SO3(g)________b.I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________c.C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________d.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)________e.5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)_________气体的体积分数、物质的量分数看φ(B)＝nBn总警惕反应：A(s)

⇌B(g)+C(g)φ(NH3)＝23φ(CO2)＝13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。某气体的物质的量分数或体积分数若题目给出反应物的起始投料，求某气体的百分含量时，则需要设任意时刻的变化量为x，通过三段式法来确定某气体的百分含量是否为变量化学平衡状态【练习4】气体的密度ρ(g)＝m(g,总)V看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。密闭容器中混合气体的密度a.2SO2(g)＋O2(g)

⇌2SO3(g)________b.I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________c.C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________d.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)________e.5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)_________恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变，可以判断化学平衡状态【练习5】气体的平均相对分子质量看M＝m总n总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。混合气体的平均相对分子质量a.2SO2(g)＋O2(g)

⇌2SO3(g)________b.I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)________c.C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)________d.NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)________e.5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)_________M＝×17＋×442313警惕反应：A(s)

⇌B(g)+C(g)特例：单一气体的反应，气体平均相对分子质量一定时，不能作为判断平衡的标志。有固体参与或者反应前后气体系数不相等，气体平均摩尔质量即可作为判断平衡的依据课堂练习【课本】P423.在一定温度下容积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)⇌3Z(g)。下列叙述