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

第二节 化学平衡 第1课时 第二章 化学反应速率与化学平衡 1 新课导入 工业生产中，只考虑化学反应速率是不够的。 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 反应物的转化率多 化学反应速率快 生产效率 合成氨反应是一个可逆反应，反应有限度，即反应不能进行彻底。 一、可逆反应 双向性 双同性 共存性 正反应和逆反应两个方向 同一条件，同时进行 反应物和产物共存 1、绝大多数的化学反应都有一定的可逆性，但有的逆反应倾向比较弱，习惯上称为不可逆反应。 2、在一定条件下，可达到化学反应的限度，即达到化学平衡状态 【友情提醒】 对点训练 【例1】下列反应属于可逆反应的是(　　) A．Na溶于水的反应 B．NH3溶于水的反应 C．可充电电池的反应，如H2O＋Zn＋Ag2O Zn(OH)2＋2Ag D．电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水 B v(正) v(正)=v(逆) 时间 速率 v(逆) 0 N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) 时间 浓度 0 NH3 H2 N2 在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入N2和H2发生反应，反应中各物质的浓度随时间如何变化？正逆反应速率随时间如何变化？ 请分别作出相应的浓度-时间图和速率-时间图。 二、化学平衡状态 方法导引：图像分析方法 （1）面：横坐标和纵坐标的含义； （2）线：曲线的斜率或者趋势； （3）点：曲线上的特殊点,如起点、终点、交点、拐点、平衡点； （4）助：根据需要运用辅助线，等温线、等压线； 一定条件下，可逆反应的正、逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 1、定义: 平衡状态是在一定条件下，可逆反应所能进行的最大程度，即可逆反应的限度 计算转化率 转化率：化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。 转化率(α) = 转化的量 起始的量 ×100％ 量: 质量、物质的量、体积、物质的量浓度等 某温度下，在容积不变的密闭容器中，N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变，求H2的转化率。 各物质的起始量/mol 充分反应后各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3 5 15 0 3 9 4 起始量/mol 变化量/mol 平衡量/mol 5 15 0 2 6 4 α＝ ×100% ＝40% 6 mol 15 mol 平衡时H2的转化率 3 9 4 N2 + 3H2 2NH3 对点训练 2、化学平衡状态的特征 ：动态平衡，v正= v逆 ≠0 ： v正= v逆 ：各组分的浓度保持恒定 ：条件改变，原平衡被破坏，建立新的平衡。 ②等 ③动 ④定 ⑤变 反应速率 t1 V(逆) V正 ： 可逆反应 ①逆 3、化学平衡状态的判断 标志一 同一物质: ν生成(A) = ν消耗(A) 不同物质： ＝系数之比 υ正 υ逆 v(正)＝v(逆) 【例2】恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是______ ① 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成1 mol N2 ② 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成2 mol NH3 ③ 单位时间内消耗1 mol N2 ，同时生成3 mol H2 ④ 断裂3 mol H-H键 ，同时生成6 mol N-H键 ①③ 一看有无正逆，二看是否等于系数之比。 解题方法： 对点训练 核心：一个量随反应一直变，突然不变 变量不变 即平衡 （注意不是相等，也不是成一定的比值） 各组分浓度保持不变 标志二 ①各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量等保持不变。 ②总压强、总物质的量、混合气体的r、体系的密度、颜色等，根据具体情况分析。 【例3】 恒温恒容时,可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)达到平衡状态的标志是_________ ① N2 、H2 、 NH3 的浓度比为1:3:2 ② N2的浓度不随时间变化 ③ NH3的百分含量不再发生变化 ④ 混合气体的颜色不再发生变化 ⑤ H2的转化率不再发生变化 ②③⑤ 判断这个物理量是否为变量 解题方法： 对点训练 化学 平衡 状态 可逆反应 概念 逆、等、动、定、变 判断依据 1、等— 2、变—“变量”不变 研究对象 特征： ＝系数之比 υ正 υ逆 课堂小结 1.可逆反应 的正、逆反应速率可用各反应 物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ） A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) N2+3H2 2NH3 C 课堂检测 课堂检测 2.一定温度下在一容积不变的密闭容器中加入2molX和1molY发生可逆反应：2X(g)＋Y(g)⇌Z(s)，以下能说明该反应达到化学平衡状态的是（ ） A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的体积分数不变 C．X的分解速率：Y的消耗速率=2：1 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 A 3.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B (g) 2C(g) 达到平衡状态的标志是（ ） A. C的生成速率和C的分解速率相等. B. 单位时间内生成1molA同时生成了3molB. C. A、B、C浓度不再变化. D. A、B、C的分子个数之比为1：3：2 AC 课堂检测 课堂检测 4.在恒容绝热密闭容器中发生CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，下列情况都能说明该反应已达到平衡状态的是（ ） ①容器内的温度不再发生变化； ②容器内气体的密度不再发生变化； ③容器内气体的压强不再发生变化； ④v正(NO):V逆(N2):V逆(CO2)=4：2：1； ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 A、①②③ B、①③④ C、③④⑤ D、②③⑤ B 课堂检测 5.在一定温度下，可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标志是（ ） ①单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体平均相对分子质量保持不变 A、①⑤⑥ B、①③⑤ C、②④⑤ D、以上全部 A 本课已结束，记得复习及完成课后作业哦~ $$