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第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
学习目标 核心素养
1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念。
2.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡。
3.能根据化学平衡状态的特征,判断化学平衡状态的标志。 1.变化观念:能认识物质是运动和变化的,理解化学反应达到平衡状态时正逆反应依然进行。
2.平衡思想:认识化学变化有一定限度,是可调控的。能多角度、动态地分析可逆反应达到平衡状态时的各种表现。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
学习目标 核心素养
4.理解化学平衡常数的概念及意义。
5.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
6.理解化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 3.模型认知:通过三段式分析推理的方法,建立平衡常数表达式的认知模型,并能根据模型解释本质和规律。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
一、化学平衡状态
1.可逆反应的特点
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
2.化学平衡的建立
(1)利用浓度变化理解化学平衡建立过程中速率的变化。
在一定条件下,把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中:
N2+3H2 2NH3
反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆
开始时 c(N2)最大
c(H2)最大 最大 0 0
最大
最大
最大
0
0
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
N2+3H2 2NH3
反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆
进行中 c(N2)减小
c(H2)减小 减小 增大 增大
平衡时 c(N2)不变
c(H2)不变 不变 不变 不变
减小
减小
减小
增大
增大
不变
不变
不变
不变
不变
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
(2)利用浓度—时间(c-t)图像理解化学平衡建立的过程。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
(3)利用速率—时间(v-t)图像理解化学平衡建立的过程。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
3.化学平衡状态
(1)定义:化学平衡状态是指在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。
相等
不变
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
(2)化学平衡的特征:
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
1.下列为四个同学对“化学平衡状态”的理解,其中理解正确的是 ( )
答案 B
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
二、化学平衡常数
1.浓度商
对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意时刻各物质浓度间存在浓度商Q=。
2.化学平衡常数
当mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡时,各物质浓度之间存在化学平衡常数K=。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
3.特点
K值只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
4.意义
K值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行越完全→反应物的转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。当K>105时,该反应进行得就基本完全了。
温度
越大
越大
完全
越大
完全
K>105
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
2.下列能使反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数改变的是 ( )
A.升高温度 B.加催化剂
C.增大氮气的浓度 D.增大压强
答案 A
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
要点一 化学平衡状态判断的依据
1.在一定温度下,发生可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g),下列说法中能说明该反应达到平衡状态的有哪些?
①单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B
②C的生成速率与C的分解速率相等
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
③3v正(A)=v逆(B)
④单位时间内生成n mol A,同时生成2n mol C
提示:②③④
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
2.在一定温度下,容积恒定的密闭容器中进行如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)。当下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有哪些?
①混合气体的总物质的量
②B的物质的量浓度
③容器内气体的压强
④混合气体的密度
提示:②④
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
1.直接依据
(1)v正=v逆。
计量数之比
(2)各组分的含量保持不变。
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
2.具体分析[mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)]
可能的情况举例 是否已达平衡
混合体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是
各物质的质量或各物质的质量分数一定 是
各气体的体积或体积分数一定 是
总体积、总压强或总物质的量