2.2.1 化学平衡状态-【教学新理念】2024-2025学年高二化学同步授课课件（人教版2019选择性必修1）

高中化学 微课堂 CHEMISTRY 第二章 化学反应速率与化学平衡 2.2.1 化学平衡状态 工业合成氨反应 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 浓度(c) 时间(t) NH3 N2 H2 正向： N2 + 3H2 2NH3 反应刚开始 c(N2)和c(H2)浓度最大 c(NH3)浓度为0 c(N2)和c(H2)浓度变小 c(NH3)浓度变大 反应体系中各组 分浓度不再改变 反应进行中 最终 越炯 (越炯) - 最后，都不再改变，意味着溶液达到了饱和状态 越炯 (越炯) - 溶和析哪个大，可以再放一块方糖进去，看能不能溶，能溶，溶＞析 工业合成氨反应 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 浓度(c) 时间(t) 逆向： 2NH3 N2 + 3H2 反应刚开始 c(NH3) 浓度最大 c(N2)和c(H2)浓度为0 c(NH3) 浓度变小 c(N2)和c(H2)浓度变大 反应体系中各组 分浓度不再改变 反应进行中 最终 H2 NH3 N2 越炯 (越炯) - 最后，都不再改变，意味着溶液达到了饱和状态 越炯 (越炯) - 溶和析哪个大，可以再放一块方糖进去，看能不能溶，能溶，溶＞析 一、化学平衡状态 1、定义： 对于可逆反应，如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡； 化学平衡状态是化学反应所能进行的最大限度；此时反应物的转化率最大。 2、特征： 逆 可逆反应 同种物质， = 动态平衡，反应并没有停止 各组分n/c/m不随时间改变 外界条件改变，原来的平衡状态破坏，在新的条件下会建立新的平衡 变 定 动 等 · t · 0 t1 2.2.1 化学平衡状态 5 3、判断： 化学平衡状态的判断 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)，V恒定 直接 标志 Ⅰ 速率特征： = 同一物质字眼相反：一生成一消耗 在化学方程式同侧的不同物质字眼相反：一生成一消耗 在方程式异侧的不同物质字眼相同：生成/消耗 间接标志 变值/定值 2.2.1 化学平衡状态 6 判断Ⅰ 在容积不变的密闭绝热容器中发生以上反应，探究判断可逆反应达到平衡状态的方法： 2、若在相同时间内消耗 a mol O2同时消耗 2a mol NO，是否达到了化学平衡状态？ 能 不能 速率特征：等 讨论：2NO2 2NO ＋O2 1、若在相同时间内消耗 2a mol NO2同时生成 2a mol NO2，是否达到了化学平衡状态？ 化学平衡状态 4、若1个O=O键断裂的同时，4个N=O键断裂，是否达到了化学平衡状态？ 3、若2每生成a molO2同时生成2a molNO2，是否达到了化学平衡状态？ 能 2个NO2消耗 1个O2分子被消耗 逆反应 正反应 能 3、判断： 化学平衡状态的判断 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)，V恒定 直接 标志 Ⅰ 速率特征： = 同一物质字眼相反：一生成一消耗 在化学方程式同侧的不同物质字眼相反：一生成一消耗 在方程式异侧的不同物质字眼相同：生成/消耗 Ⅱ 含量特征 各组分的n、c、m、V、P保持不变 各组分的（质量分数）、体积分数保持不变（物质的量分数要看具体情况） 间接标志 变值/定值 2.2.1 化学平衡状态 8 在容积不变的密闭绝热容器中发生以上反应，探究判断可逆反应达到平衡状态的方法： 5、若NO2是否达到了化学平衡状态？ 能 判断Ⅱ 含量特征：定 6、若NO2是否达到了化学平衡状态？ 能 c = n = n = PV = nRT 体积分数 = = 7、若c(NO2) = 2c(O2)是否达到了化学平衡状态？ c不再改变不代表c之比等于计量数之比(之比）。 不能 化学平衡状态 讨论：2NO2 2NO ＋O2 3、判断： 化学平衡状态的判断 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)，V恒定 直接 标志 Ⅰ 速率特征： = 同一物质字眼相反：一生成一消耗 在化学方程式同侧的不同物质字眼相反：一生成一消耗 在方程式异侧的不同物质字眼相同：生成/消耗 Ⅱ 含量特征 各组分的n、c、m、V、P保持不变 各组分的（质量分数）、体积分数保持不变（物质的量分数要看具体情况） 间接标志 Ⅲ 反应物的转化率保持不变；产物的产率保持不变；含有色物质的平衡体系颜色保持不变； 绝热体系温度保持不变。 变值/定值 2.2.1 化学平衡状态 10 在容积不变的密闭绝热容器中发生以上反应，探究判断可逆反应达到平衡状态的方法： 9、若反应体系内是否达到了化学平衡状态？ 能 10、若反应体系是否达到了化学平衡状态？ 判断Ⅲ 间接特征 8、若NO2转化率保持不变/O2、NO的产率保持不变，是否达到了平衡状态？ 若，颜色变浅；若， 颜色变深；当， 颜色恒定不变。 能 能 正向反应吸热，逆向反应放热。 若，吸热，温度↓；若， 放热，温度↑；当， 体系温度恒定不变。 化学平衡状态 讨论：2NO2 2NO ＋O2 3、判断： 化学平衡状态的判断 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)，V恒定 直接 标志 Ⅰ 速率特征： = 同一物质字眼相反：一生成一消耗 在化学方程式同侧的不同物质字眼相反：一生成一消耗 在方程式异侧的不同物质字眼相同：生成/消耗 Ⅱ 含量特征 各组分的n、c、m、V、P保持不变 各组分的（质量分数）、体积分数保持不变（物质的量分数要看具体情况） 间接标志 Ⅲ 反应物的转化率保持不变；产物的产率保持不变；含有色物质的平衡体系颜色保持不变； 绝热体系温度保持不变。 变值/定值 m + n p + q P总行、n总行、m总不行、V总不行、ρ不行、M行 = m总/n总 m + n p + q P总不行、n总不行、m总不行、V总不行、ρ不行、M不行 Ⅳ 一个反应体系中，若某个量是个变值，它恒定不变时可以判定；若是个定值，则不能判定。 — — 2.2.1 化学平衡状态 12 在容积不变的密闭绝热容器中发生以上反应，探究判断可逆反应达到平衡状态的方法： 11、若容器内是否达到了化学平衡状态？ m总不变，V总不变，ρ永远不变。 13、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ 不能 能 判断Ⅳ 间接特征 若，P总↑；若， P总↓；当， P总恒定不变。 若，n总↑；若， n总↓；当， n总恒定不变。 能 能 14、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ 12、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ M 若，n总↑， ↓；若， n总↓， ↑；当， n总和恒定不变。 PV = nRT — — — — 化学平衡状态 讨论：2NO2 2NO ＋O2 在容积不变的密闭绝热容器中发生以上反应，探究判断可逆反应达到平衡状态的方法： 11、若容器内是否达到了化学平衡状态？ m总不变，V总不变，ρ永远不变。 13、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ 不能 不能 判断Ⅳ 间接特征 P总永远恒定不变。 n总永远恒定不变。 不能 不能 14、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ 12、若容器内混合气体是否达到了化学平衡状态？ M 讨论： H2(g)＋I2(g)2HI(g) 永远恒定不变。 — — 化学平衡状态 化学平衡状态 课堂练习 1、可逆反应： 在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3 ②单位时间内生成n mol N2的同时生成3n mol H2 ③用N2、NH3、H2表示的反应速率的比为1∶2∶3的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 (N2) =(NH3) (N2) =(H2) × × × 无论达到平衡与否，物质的反应速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比。 √ A 若，P总↓；若， P总↑；当， P总恒定不变。 若，n总↓， ↑；若， n总↑， ↓；当， n总和恒定不变。 √ × √ 颜色永远恒定不变。 N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) 催化剂 高温高压 越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质，他们都有， 课堂练习 ②⑥ 2、下列说法中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)（紫色）已达到平衡状态的是___________。 ①单位时间内生成 n mol H2的同时生成 n molHI ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ③ 反应速率 v(H2) = v(I2) 时 ④c(HI):c(H2):c(I2) = 2:1:1时 ⑤温度和体积一定，容器内压强不再变化时 ⑥温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时 ⑦条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时 ⑧温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时 越炯 (越炯) - 所以反应热有的性质，他们都有， 感谢聆听！ CHEMISTRY $$