2025届高三化学一轮复习 第6讲 化学平衡状态和平衡常数（第一课时）课件

化学反应速率 与化学平衡 第6讲 化学平衡状态 和平衡常数 高三化学 一轮复习 选择性必修一 新化县第一中学 主讲人：蔡威 复习目标 本模块的知识复习，要把握三个目标 了解可逆反应的含义及其特点。 了解化学平衡状态的建立、特征及判定。 目标二 目标一 理解化学平衡常数(K )及其应用。 目标三 复习目标 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 2 　　工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。如果你准备开一家合成氨的工厂，从化学角度你应该考虑哪些问题来提高生产效益？ 多 快 好 省 反应物的转化率多 化学反应速率快 效益好，日产量高 节省成本 化学平衡 化学反应速率 化学反应速率与化学平衡综合运用 合成氨工厂 写出合成氨的化学方程式，分析反应的特点？ 情境导课 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 3 可逆反应和化学平衡状态 考点一 1、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。 （2）特点： 注意：任何反应都有可逆性，通常把可逆程度大的反应叫可逆反应 （3）表示： 双向性 可逆反应分为正反应方向和逆反应方向 三同性 正、逆反应在同一条件下，同时进行，反应物和生成物同时存在 共存性 反应物不能全部转化为生成物，即反应物的转化率小于100% 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 可逆反应和化学平衡状态 考点一 2、化学平衡状态 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 如果充入 NH3发生反应呢？ 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？ 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 可逆反应和化学平衡状态 考点一 2、化学平衡状态 一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 （1）定义： v(逆) v(正)=v(逆) 时间 速率 v(正) 0 时间 浓度 0 N2 H2 标志 本质 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。 NH3 N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 逆 化学平衡状态的研究对象是_______反应 等 各组分浓度/物质的量/百分含量________ 动 υ正 ____ υ逆 ____ 0，是一个动态平衡 定 变 外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下建立平衡 可逆 ＝ ≠ 保持不变 （2）、化学平衡状态的特点： “表现” “本质” 思考：如何判断一个化学反应是否已达到平衡状态呢？ 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 3、化学平衡状态的标志 （1）简单判据 ①“等”——v正＝v逆。 同一种物质：v生成＝v消耗。 不同的物质：“各物质v之比”=“化学计量数之比” ，必须不同方向。 例1、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： 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 3、化学平衡状态的标志 ②“定” 特别提示：各组成成分不适用于总质量、总物质的量、气体总体积等。 a、各物质的质量、物质的量、分子数目保持不变。 b、各物质的物质的量浓度、质量分数保持不变。 c、反应物的转化率、生成物的产率保持不变。 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 3、化学平衡状态的标志 （2）“复杂”判据——“变量不变”时即为平衡 ✪反应前后始终不变的量不能作为判据 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。 ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度、压强(化学方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 ④有固体或纯液体参加的反应，混合物密度、平均摩尔质量不变。 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 [示例]　在一定温度下的恒容容器中，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浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。 (1)能说明2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态的是________。 (2)能说明I2(g)＋H2(g)⥫⥬2HI(g)达到平衡状态的是________。 (3)能说明2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)达到平衡状态的是____________。 (4)能说明C(s)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)达到平衡状态的是______________。 (5)能说明NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。 (6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)⥫⥬5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。 ①③④⑦　 ⑤⑦ ①③④⑤⑦ ①②③④⑦　 ①②③　 ②④⑦ 典例精讲 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 1．某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度。取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验： ①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全； ②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 (1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是________________________ __________________________； 在不改变反应物用量的前提下，改进的方法是__________________________ _________________________________________________。 (2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是____________________________________ ___________________________。 该反应中KI过量，故不能 直接检验是否存在I－ 取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则证明还有Fe3+未完全反应 取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液 变蓝，则说明生成了I2 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 化学反应具有可逆性的实验设计关键 实验时取一定量的两反应物，让一种反应物过量，然后充分反应，最后用特效试剂检验少量的那种反应物是否剩余，可以确定反应是否可逆。 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 2．在一密闭容器中进行反应：N2(g) ＋ 3H2(g)⥫⥬2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是(　　) A．N2为0.2 mol·L-1，H2为0.6 mol·L-1 B．N2为0.15 mol·L-1 C．N2、H2均为0.18 mol·L-1 D．NH3为0.4 mol·L-1 √ 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 极值转化法确定范围的思维模板 说明：可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 3．在一个容积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3，在恒定温度下使其发生反应：2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨的体积分数随时间的变化如图所示。 (1)A点v正(CO2)________(填“>”“<”或“＝”)A点v逆(CO2)。 (2)A点v正(CO2)________(填“>”“<”或“＝”)B点v逆(H2O)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。 > > 由图像知，A点未达平衡，B点已达平衡，A点v正(CO2)>B点v正(CO2)＝B点 v逆(CO2)＝B点v逆(H2O)，故A点v正(CO2)>B点v逆(H2O)　 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 (3)B点v正(CO2)与v逆(NH3)的定量关系式为___________________。 (4)A点v逆(CO2)与B点v正(CO2)的大小关系为__________________________。 (5)当n(NH3)与n(CO2)的比值不变时，反应是否达到平衡？___________。 (6)下列说法可以说明该反应已达到平衡状态的是____________(填序号)。 ①总压不再变化 ②气体密度不再变化 ③气体平均相对分子质量不再变化 ④v正(NH3)＝v逆(H2O) ⑤CO(NH2)2的质量不再变化 v正(CO2)＝v逆(NH3)　 A点v逆(CO2)<B点v正(CO2) 是 ①②③⑤ 随堂演练 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 化学平衡状态判定思路 第一步：审题干 一审“反应条件”：恒温恒容或恒温恒压。 二审“反应特点”：等体积反应或非等体积反应或是否有固、液体参与反应等。 第二步：审标志 一审“正逆相等”：化学反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。 二审“变量不变”：如果是随反应进行而改变的物理量，当其不变时为平衡状态；随反应的进行而保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。 知识梳理 第7讲 化学平衡状态和平衡常数 高三化学 一轮复习 选择性必修一 本课 结束 新化县第一中学 主讲人：蔡威 20 $$