2.2.1 化学平衡状态-【化学优课PPT】高中化学选择性必修1同步PPT课件（人教版2019）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 化学优课PPT 授课教师： 第1课时 化学平衡状态 人教版 选择性必修第一册 学习目标 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，形成变化观念与平衡思想。 01 通过领会变化观念与平衡思想，理解化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。 02 化学平衡状态 学习目标 课程导入 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 使原料尽可能快地转化为产品 使原料尽可能多地转化为产品 ——化学反应速率 （即化学平衡） 化学平衡状态 可逆反应 化学平衡状态的建立 化学平衡状态的概念 化学平衡状态的判定 新课讲解 可逆反应 Ag++Cl-=AgCl 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Mg+O2====2MgO 点燃 对于一些反应，我们在进行化学计算时，从未关心过反应能否进行彻底的问题，即限度问题，各种反应物之间是一种“同归于尽”或者“你死我活”的关系。它们不存在限度，即反应能进行彻底。 化学平衡状态 可逆反应 那么可逆反应呢？它们就有限度，即反应不能进行彻底。其实对于限度，我们并不陌生，比如某种固体在水中的溶解就存在限度。 一大块糖 放入水中 一段时间后 溶液浓度、糖块质量 保持不变。 达到溶解限度， 形成饱和溶液。 但是经过仔细的长时间观察发现：饱和溶液并不是一个静止的系统，未溶解的那一部分固体，其质量虽然不变，但是他的外形却在变化，小晶体会长大，有的棱角会消失。 固体溶质 溶液中的溶质 结晶 溶解 其实，从最初糖块进入水中开始，这两个过程就一直同时存在。 化学平衡状态 可逆反应 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，叫做可逆反应。 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 正反应 逆反应 —— ⇌ 书写可逆反应的方程式不用“——”，而用“ ”连接。 定义 表示 化学平衡状态 可逆反应 可逆反应的特征 （1）双向性 可逆反应分为正反应方向和逆反应方向 （2）双同性：同一条件、同时进行 （3）不彻底性 可逆反应不能进行彻底，即存在限度和平衡。平衡时，任何一种物质都不能为0，转化率<100%，也即反应物和生成物共存。 思考：H2＋O2 2H2O 与 2H2O 2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？ 不是，反应条件不同 化学平衡状态 可逆反应 常见的可逆反应 1）SO2 与 氧气 2SO2+O2 2SO3 催化剂 高温 2）工业合成氨 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温高压 3）氨气溶于水 NH3 + H2O NH3 ·H2O 4）SO2 溶于水 SO2 + H2O H2SO3 化学平衡状态 可逆反应 对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。即无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物。 【例如 】25℃时，合成氨反应的热化学方程式为： N2 (g) ＋3H2 (g) 2NH3 (g) △H= - 92.4kJ/mol 在该温度时，取1mol N2和3mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在 下进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4kJ。其原因是___________ 该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以，反应放出的热量总是小于92.4 kJ。 化学平衡状态 化学平衡状态的建立 正反应 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应： 浓度 时间 (a)反应从正向开始 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 浓度—时间图 刚开始时：反应物浓度________，正反应速率________ ，生成物浓度为_________，逆反应速率_________ 。 反应过程中：反应物浓度_________ ，正反应速率_________ ， 生成物浓度_________ ，逆反应速率_________。 t0时间后:必然出__________________。 H2