2.2.1 化学平衡状态-【精讲课】2024-2025学年高二化学同步教学优质课件（人教版2019选择性必修1）

第二章 第二节 化学平衡 四川省双流棠湖中学 海棠化学备课组 第1课时 化学平衡状态 1.了解可逆反应的特点。 2.掌握化学平衡状态的建立和特征(重点) 。 3.会判断化学反应是否达到平衡状态(难点) 。 核心素养学习目标 创设情境 如何提高氨的合成效率呢？ 只要尽力提高化学反应速率就一定能提高生产效率吗？ 3 任务一 认识可逆反应及其特点 【概念学习】回顾必修2，结合教材p30，谈谈什么是可逆反应？可逆反应有哪些特点？ 1.可逆反应 在相同条件下，能同时向正、逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应。 2.特点 双同：相同条件下，正、逆反应同时进行 双向：用“ ”表征正、逆反应两个方向 一小：反应物转化率小于100%，反应物与生成物共存 4 任务一 认识可逆反应及其特点 【评价训练】学案p19-思考交流 1．判断正误 (1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全反应 (2)可逆反应中，加入反应物，反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行 × × 5 任务一 认识可逆反应及其特点 【评价训练】学案p19-思考交流 2．已知反应：NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，一定条件下充分反应后，下列有关说法正确的是( ) NO2中不可能含 18O B. 有1 mol N18O生成 C. S18O2的物质的量不可能为0.8 mol D. 若开始时加入3 mol NO2气体，最多只能生成三氧化硫2 mol √ 6 任务二 掌握化学平衡状态 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 【交流研讨】 【问题1】反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ 【问题2】反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？ 【问题3】当v(正)=v(逆) ，反应物和生成物浓度如何变化？反应是否停止了？ 7 任务二 掌握化学平衡状态 【交流研讨】用c-t图，v-t图，表示出可逆反应（合成氨）正向进行建立的过程。 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 H2 N2 t c O 化学平衡 ≠ 0 v正 v逆 v正= v逆 v t O 从正反应开始 t0 t0 NH3 8 任务二 掌握化学平衡状态 H2 NH3 t0 t c O v正 v逆 v正= v逆 化学平衡 t0 ≠0 v t O 从逆反应开始 N2 【交流研讨】用c-t图，v-t图，表示出可逆反应（合成氨）逆向进行建立的过程。 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 任务二 掌握化学平衡状态 【概念学习】回顾必修2，结合教材p31，谈谈什么是化学平衡状态？ 2.化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应体系中，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。 任务二 掌握化学平衡状态 【概念学习】回顾必修2，结合教材p31，谈谈化学平衡状态的特征有哪些？ 3.化学平衡状态的特征 逆 等 动 定 变 ——研究对象为可逆反应 ——动态平衡，即 ——正、逆反应速率相等，即 ——平衡混合物中，各组分的浓度保持一定 ——外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变 v正= v逆 v正= v逆≠0 t v o v正= v逆 任务二 掌握化学平衡状态 【评价训练】学案p19-思考交流 1.正误判断 (1)可逆反应平衡状态的建立可以加入反应物从正反应方向开始，也可以加入生成物从逆反应方向开始 (2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆 (3)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果 (4)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等 (5)化学反应达到化学平衡状态后，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例 √ × √ × × 12 任务二 掌握化学平衡状态 【典例剖析】学案p19-思考交流 2.一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中，M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 (1)该反应的化学方程式为　　 　 　 　 　　。  2N M (2)在t2时刻存在的等量关系是　　　 　，此时反应是否达到化学平衡状态？　　 (填“是”或“否”)。  n(M)=n(N) 否 (3)在t3时刻v正　　(填“>”“<”或“=”)v逆，理由是____________________________ _______________________________________________________。 M和N的物质的量不随时间改变发生变化，反应已达到平衡状态，故v正=v逆 = 13 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 【交流研讨】如何判断一个可逆反应达到了平衡状态？ 1.直接判据——定义法 mA (g) ＋nB (g) ⇌ pC (g)＋qD (g) (1)“等”——即v正＝v逆 (2)“定”----即定组分 ①同一物质： 反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。 = ②不同物质： v生成＝ v消耗 速率之比等于化学计量数之比 且必须是不同方向的速率 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 【交流研讨】如何判断一个可逆反应达到平衡状态？ 2.间接判据——“变量不变”时即为平衡 反应中“变化的量”“不变”时，即达到化学平衡状态 mA (g) ＋nB (g) ⇌ pC (g)＋qD (g) 变量 常量 n总、p、m总、ρ浑 、、气体的颜色 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 2.间接判据——“变量不变”时即为平衡   ①m总 _______ _______ ___ ②n总 ____ _______ ____ ③ρ混 _______ ________ ___ ④p ___ _______ ___ ⑤ ___ _______ ___ ⑥颜色 ___ 不一定 不一定 是 是 不一定 是 2NH3 N2 +3H2 催化剂 高温、高压 C(s)＋CO2(g) 2CO(g) H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 不一定 不一定 是 变量：n总、p、 常量：m总、ρ混 常量：n总、 p 、m总、ρ混 、 变量：气体的颜色 变量：n总、 p 、m总、 ρ混 、 是 不一定 是 是 不一定 是 是 【归纳总结】 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 【评价训练】学案p20-思考交流 1.正误判断 判断下列物理量不再变化是否一定达到平衡状态，达到平衡状态的打“√”，不一定达到平衡状态的打“×”。 (1)恒温、恒容下，CaCO3(s) CO2(g)+CaO(s)反应体系中气体的密度保持不变 (2)3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1 √ × 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 (3)密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下，氨基甲酸铵达到分解平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)， ①NH3(g)的体积分数保持不变 ②气体的平均相对分子质量保持不变 (4)一定温度下某容积不变的密闭容器中，可逆反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)中气体的平均相对分子质量保持不变 【评价训练】学案p20-思考交流 √ × × 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 【评价训练】学案p20-思考交流 2.在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。 (1)一定能证明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是　 　(填序号，下同)。  (2)一定能证明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是　　　　。 (3)一定能证明A(s)+2B(g) C(g)+D(g)达到平衡状态的是　　　。   ①③④ ⑤ ②④ 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 【归纳总结】 (1)气体的总物质的量n、体积V、压强p A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) A(g) + B(g) ⇌C(g) n p 减小 不变 不变 减少 不变 减小 V 不能作为判断依据 能作为判断依据 恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变 (2)恒温恒容时，气体的密度 ρ ρ= m总 V 气体质量增加，ρ为变量 A(s)+B(g) ⇌ C(g) mA+m B= mC (质量守恒） 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 (3)混合气体的平均摩尔质量 = m总 n总 只要有一个是变量，即可作为判断依据! A(g)+B(g) ⇌2C(g) A(g)+B(g) ⇌C(g) A(s)+B(g) ⇌C(g) m总 n总 不变 不变 不变 不变 变 变 变 变 不变 任务三 掌握化学平衡状态的判断方法 本课结束 今日作业 第二章 第二节 第1课时 化学平衡状态 $$