2.2.1化学平衡状态 (1) 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率和化学平衡 第二节 化学平衡 1.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。 2.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。 核心素养发展目标 第一课时 化学平衡状态 如果你准备开一家合成氨的工厂，从化学角度你应该考虑哪些问题来提高生产效益？ 多 快 好 省 反应物的转化率多 化学反应速率快 效益好，日产量高 节省成本 化学平衡 化学反应速率 化学反应速率与化学平衡综合运用 合成氨工厂 氨气在国民经济中占有重要地位，随着人类社会的发展，对氨的需求量日益增长。 工业合成氨 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 如何提高生产效率呢？只要尽力提高化学反应速率生产效率就一定高吗？ 还需考虑反应的限度，考虑如何尽可能多地将原料转化为产品 任务一：阅读与思考 环节一：可逆反应 回顾常见的可逆反应 2SO3 2SO2 + O2 △ 催化剂 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 2HI H2 + I2 H2CO3 CO2 + H2O H2SO3 SO2 + H2O NH3.H2O NH3 + H2O HCl+HClO Cl2 + H2O N2O4 2NO2 可逆反应的特征： （1）双向性 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 正反应 逆反应 υ正 υ正(N2):N2的消耗速率 υ正(H2):H2的消耗速率 υ正(NH3):NH3的生成速率 环节一：可逆反应 可逆反应的特征： （1）双向性 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 正反应 逆反应 υ逆 υ逆(N2):N2的生成速率 υ逆(H2):H2的生成速率 υ逆(NH3):NH3的消耗速率 环节一：可逆反应 可逆反应的特征： （2）双同性：同一条件、同时进行 思考：H2＋O2 2H2O 与 2H2O 2H2↑＋O2↑ 互为可逆反应吗？ 不是，反应条件不同 环节一：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。 思考：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。 环节一：可逆反应 可逆反应的特征： （2）双同性：同一条件、同时进行 （3）共存性： 可逆反应不能进行彻底，存在限度，达到限度时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 环节一：可逆反应 v (正) v (逆) t1 反应速率 时间（t） 0 v (正)= v (逆) 化学平衡状态 化学平衡状态 合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 环节二：化学平衡状态的建立 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 化学平衡 在一定条件下的可逆反应里，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”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 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 化学平衡状态有什么特点？如何判断一个可逆反应是否达到了化学平衡状态 任务二：梳理与提炼 各组分的含量保持一定，各组分的浓度保持一定 定 等 动 动态平衡 化学平衡状态的特征 υ(正)＝υ(逆)≠0 逆 研究对象为可逆反应 化学平衡状态可以改变吗？哪些反应条件可能影响化学平衡呢？ 任务三：分析与思考 υ(正)＝υ(逆) 平衡状态 υ(正)≠υ(逆) 非平衡状态 反应条件改变 改变影响化学反应速率的因素，如浓度、压强、温度,就有可能改变化学平衡 各组分的含量保持一定，各组分的浓度保持一定 定 等 动 变 动态平衡 化学平衡状态的特征 条件改变，原平衡状态被破坏，在新的条件下建立新的平衡 υ(正)＝υ(逆)≠0 逆 研究对象为可逆反应