2.2.1化学平衡状态 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第一课时 化学平衡状态 学习目标 1.通过工业合成氨反应的分析，认识化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特征。(证据推理与模型认知) 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，理解并会判断化学平衡状态的标志。(变化观念与平衡思想) 3.能建立“逆、等、动、定、变”的认知模型，并利用模型解决化学平衡的实际问题。(证据推理与模型认知) 新课导入 下列化学反应能否进行到底？ （1）硫的燃烧 （2）酸碱中和反应 （4）二氧化硫的催化氧化 （5）工业合成氨 能 能 不能 不能 3 思考与讨论 在一定条件下，2mol N2与3mol H2反应能否得到2mol NH3？说明理由。 不能，因为是可逆反应。 什么是可逆反应？可逆反应有哪些特点？ N2 +3 H2 2NH3 高温 高压 催化剂 课内探究 一、可逆反应 1.概念：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。 2.表示方法：用“ ”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 课内探究 3.可逆反应的特征： 双向性 双同性 共存性 指可逆反应分为方向相反的 两个反应：正反应和逆反应。 指正、逆反应是在相同条件下，同时进行。 指反应物的转化率小于100%， 反应物与生成物共存。 思考与讨论 如图所示，随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ 时间 浓度 H2 N2 NH3 时间 浓度 H2 N2 NH3 (a)N2与H2反应 (b)NH3分解反应 7 思考与讨论 (a)中随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，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。 (b)中随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，NH3的浓度逐渐减小，从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。 8 课内探究 二、化学平衡状态 1. 化学平衡状态的建立 什么是化学平衡状态？化学平衡状态有哪些特征？ v O t v正 v逆 化学平衡 v正=v逆 从正反应开始建立 v O t v正 v逆 化学平衡 v逆=v正 从逆反应开始建立 9 课内探究 强调三点 前提条件：可逆反应 实质：正反应速率=逆反应速率 标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变 2.化学平衡状态的概念： ①实质：在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等， ②表象：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 10 课内探究 3. 化学平衡状态的特征 逆 等 动 定 变 研究对象为可逆反应 正、逆化学反应速率相等，即v(正)= v(逆) 化学平衡是动态平衡，即v(正)= v(逆) ≠0 平衡混合物中，各组分的百分含量保持不变 外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变 11 思考与讨论 如何理解可逆反应达到平衡时正反应速率与逆反应速率相等？ ①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率； ②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 简记：相反成比例 12 思考与讨论 若反应体系的总压强不变，该可逆反应一定达平衡了吗？ 不一定，对反应前后气体分子数目相等的反应，不能作判据。 若反应体系的气体密度不变，该可逆反应达平衡了吗？ 不一定，若可逆反应前后都是气体，且反应体系容积不变，密度始终不变，不能作为判据。 13 重难点突破 1.化学平衡状态的判断 （1）直接判断依据 “等” “定” 同一物质：v正(X)=v逆(X) 不同物质：v正(X) 等于X、Y的化学计量数之比 v逆(Y) 各组分的浓度不变 各组分的各组分的质量(物质的量)分数不变 各组分的气体体积分数不变 反应物的转化率不变 14 （2） 间接判断依据 [以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例] ①“总” 总体积、总压强、总物质的量不变 m＋n≠p＋q时，平衡 m＋n＝p＋q时，不一定平衡 ②“M” 混合气体的平均摩尔质量不变 m＋n≠p＋q时，平衡 m＋n＝p＋q时，不一定平衡 ③“ρ” 混合气体的密度不变 m＋n ≠ p＋q时，平衡 m＋n＝p＋q时，不一定平衡 利用M＝m/n分析 利用ρ＝m/V分析 重难点突破 15 （3）特殊判断依据 ①对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡。 ②对于隔热反应，体系温度保持不变，说明已达到平衡状态。 如：在一定的温度下的定容密闭容器中，可逆反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，当混合气体颜色不变时达到平衡状态。 重难点突破 16 重难点突破 2.极值法确定反应各物质的浓度范围