2.2.1 化学平衡状态 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 化学反应速率与化学平衡 1 PART 01 化学平衡状态 2 01 化学平衡状态 一、知识回顾——可逆反应 1.定义 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。 常见的可逆反应有： Cl2+H2O⇌HCl+HClO 2SO2+O2 2SO3 H2+I2⇌2HI N2+3H2 2NH3 2NO2⇌N2O4 CO2+H2O⇌H2CO3 SO2+H2O⇌H2SO3 NH3+H2O⇌NH3·H2O PCl3+Cl2⇌PCl5 催化剂 △ 催化剂 高温、高压 △ 3 01 化学平衡状态 一、知识回顾——可逆反应 2.特点 可逆反应不能完全进行，也就是具有一定的限度。 例1.设计实验，验证2Fe3++2I- ══2Fe2++I2是否为可逆反应。 取适量FeCl3溶液于试管中，向其中加入过量的KI溶液，充分反应，再向试管中滴加KSCN溶液，若溶液变红，则说明该反应是可逆反应，若无明显现象，则说明该反应不是可逆反应。 4 01 化学平衡状态 一、知识回顾——可逆反应 2.特点 可逆反应不能完全进行，也就是具有一定的限度。 可逆反应不能完全进行，那么当可逆反应充分反应以后，会达到一个什么样的状态呢？ 5 01 化学平衡状态 二、化学平衡状态 思考：一个空的水池，同时打开进水管和排水管，初始时进水的速率大于排水的速率，水池里的水最终会达到一个什么样的状态？ 这个数学模型对可逆反应有什么启发？ 6 01 化学平衡状态 二、化学平衡状态 在一个密闭容器中发生合成氨反应，初始时向容器中加入一定量的N2和H2，此时v正＞v逆=0 以合成氨反应N2+3H2 2NH3为例： 催化剂 高温、高压 其他条件一定时，正反应的速率取决于N2、H2的浓度，逆反应速率取决于NH3的浓度。 时间 速率 随着反应进行，N2和H2浓度逐渐减小，v正逐渐减小，NH3浓度逐渐增大，v逆逐渐增大，直到t时刻，v正=v逆，各物质浓度均不再改变。 v正 v逆 t v正=v逆 7 01 化学平衡状态 二、化学平衡状态 时间 速率 v正 v逆 t v正=v逆 1.定义 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的状态，叫做化学平衡状态，简称化学平衡。 对于任意一个可逆反应，由于反应速率不同，到达化学平衡状态所需的时间也不同，但最终都会达到化学平衡状态。 8 01 化学平衡状态 二、化学平衡状态 2.特点 ①逆②动③等④定⑤变 ——只有可逆反应才能建立化学平衡 ——动态平衡，反应未停止 ——正、逆反应速率相等 ——各组分的浓度保持恒定不变 ——条件改变，平衡可能会被破坏，并在新条件建立新平衡 9 01 化学平衡状态 二、化学平衡状态 化学平衡状态的建立除了必须是可逆反应外，还必须有一定的温度、物质的浓度和气体的压强等外界因素的条件。所以，同一个可逆反应在不同条件下建立起的化学平衡状态可能不同；不同的可逆反应，即使在相同条件下，建立起的化学平衡状态也不一定相同。 那么如何判断一个可逆反应是否已经到达了化学平衡状态呢？ 10 PART 02 化学平衡状态的判断 11 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 1.v正=v逆 只要正、逆反应速率相等，可逆反应就一定达到了化学平衡状态。此类问题的关键是在于分辨题目所给条件是否能够说明正、逆反应速率相等。 12 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 1.v正=v逆 例2.对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，以下条件能否说明反应达到了化学平衡状态。 ①v(N2)=0.2mol/(L·s)，v(NH3)=0.4mol/(L·s) （ ） 否 ②v(N2)消耗=0.2mol/(L·s)，v(NH3)生成=0.4mol/(L·s) （ ） 否 ③3v(H2)正=2v(NH3)逆 （ ） 否 ④每断裂1mol氮氮三键，就形成3mol氢氢单键 （ ） 能 13 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 2.各组分的量保持不变 这里的量可以是质量、物质的量，对于气体和溶液，还可以是物质的量浓度。 例3.对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在一定条件下，当O2的物质的量浓度不再改变，能否说明反应达到化学平衡状态？ 能 14 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 3.反应物的转化率或产物的产率保持不变 15 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 4.某种组分有特殊颜色时，混合体系的颜色不再改变 2NO2(g)⇌N2O4(g) 2CrO42-(aq)+2H+(aq)⇌Cr2O72-(aq)+H2O(l) 如以下两个反应： 红棕色 黄色 橙色 16 02 化学平衡状态的判断 一、“一定”依据 “一定”依据，指只要出现此类依据，就一定能说明反应到达了化学平衡状态。 5.绝热容器中，体系的温度不再改变 例4.在一个绝热恒容的容器内发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH＜0，当容器内的温度不在改变，能否说明反应达到化学平衡状态？ 能 17 02 化学平衡状态的判断 二、“可能”依据 “可能”依据，指出现此类依据，有时候能说明反应达到化学平衡状态，有时候不能说明，要具体情况具体分析。 分析方法：假设反应正向进行（或逆向），看所给条件是否发生改变，若改变，则当条件不变时，可以说明反应达到化学平衡状态。 常见的 “可能”依据 混合气体的质量不再改变 混合气体的密度不再改变 混合气体的平均摩尔质量不再改变 体系的压强不再改变 某气体的体积分数（或物质的量分数）不再改变 18 02 化学平衡状态的判断 二、“可能”依据 “可能”依据，指出现此类依据，有时候能说明反应达到化学平衡状态，有时候不能说明，要具体情况具体分析。 例5.对于反应A(g)+B(?)⇌C(g)+2D(g)，以下条件能否说明反应达到化学平衡状态。 ①B为气体，混合气体的质量不再改变 （ ） ②B为固体，混合气体的质量不再改变 （ ） ③B为气体，恒温恒容，混合气体的密度不再改变 （ ） ④B为气体，恒温恒压，混合气体的密度不再改变 （ ） ⑤B为固体，恒温恒容，混合气体的密度不再改变 （ ） 否 能 能 能 否 19 02 化学平衡状态的判断 二、“可能”依据 “可能”依据，指出现此类依据，有时候能说明反应达到化学平衡状态，有时候不能说明，要具体情况具体分析。 例5.对于反应A(g)+B(?)⇌C(g)+2D(g)，以下条件能否说明反应达到化学平衡状态。 ⑦B为气体，混合气体的平均摩尔质量不再改变 （ ） ⑧B为气体，恒温恒压，容器的体积不再改变 （ ） 能 能 能 ⑥B为气体，恒温恒容，体系的压强不再改变 （ ） 20 02 化学平衡状态的判断 二、“可能”依据 “可能”依据，指出现此类依据，有时候能说明反应达到化学平衡状态，有时候不能说明，要具体情况具体分析。 例6.对于反应A(?)⇌B(g)+C(g)，以下条件能否说明反应达到化学平衡状态。 ①A为气体，C的体积分数不再改变 （ ） ②A为固体，C的体积分数不再改变 （ ） 否 能 21 02 化学平衡状态的判断 二、“可能”依据 “可能”依据，指出现此类依据，有时候能说明反应达到化学平衡状态，有时候不能说明，要具体情况具体分析。 例6.对于以下反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能否说明反应到达化学平衡状态。 ①C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) （ ） ②CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) （ ） 否 能 22 PART 03 课堂总结 23 03 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①化学平衡状态的建立。 ②化学平衡状态的判断。 24 PART 04 课后作业 25 04 课后作业 26 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 $$