2.2.1 化学平衡状态 【教学评一体化】 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 容山中学 化学科组 第一节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 可逆反应 化学平衡状态 化学平衡状态的判断 学习目标 1、了解可逆反应的含义及其特点。 2、了解化学平衡的建立过程，掌握化学平衡状态的特征。 3、学会平衡状态的判断方法。 新课导入 原料 产品 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？ ? 尽可能快 尽可能多 如何加快化学反应速率 如何提高反应的限度 任务一 化学平衡的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下： 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 初始条件① 1mol/L 3mol/L 0 初始条件② 0 0 2mol/L 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 ______ ___ ______ ___ 进行中 ______ ___ ______ ___ 平衡时 ______ ___ ______ ___ 请分别分析初始条件①与②在表格中的数据变化，自主完成表格内容并据此画出相应的c—t与v—t图像。 任务一 化学平衡的建立 v (正) v (逆) t1 t 0 v (正)= v (逆) v v (逆) v (正) t1 t 0 v (正)= v (逆) v 画图三部曲：一描、二连、三涂黑。 1 注意起点和平衡点的确定。 2 画c—t示意图时，Δc与化学计量数成正比。 3 化学平衡状态 　　 初始条件① 时间 浓度 0 NH3 H2 N2 初始条件② 时间 浓度 0 N2 H2 NH3 任务二 认识化学平衡状态 一、化学平衡状态 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”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 可逆反应所能进行的最大程度 反应物的转化率最大 限度 任务二 认识化学平衡状态 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 “表现” “本质” 二、化学平衡状态的特征 如何判断一个可逆反应达是否已达到平衡状态呢？ 任务三 判断化学平衡状态 三、 化学平衡状态的判断 “本质” 等 ν (正) = ν (逆) “表现” 定 各组分的浓度(百分含量、质量、物质的量等)保持不变 1、直接标志： 2、间接标志： 各气体的体积、体系的密度、平均相对分子质量r 、温度、颜色、压强等不随时间改变而改变 “变量”不变，则平衡 一个量随反应一直变，突然不变 探究课堂 思维建模： 同种物质反向相等，不同物质反向成比例。 （1）单位时间内，消耗1molN2，同时生成1mol N2 （2）单位时间内，消耗3mol H2，同时消耗 2mol NH3 （3）单位时间内，生成1mol N2，同时生成3mol H2 √ √ × 【例1】一定条件下，可逆反应N2＋3H2 2NH3，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示，试判断该反应是否达到平衡状态。 （5）一个N≡N键断裂同时，有三个H－H键形成 （4）1mol N≡N 键断裂的同时有2mol N-H 键断裂 （6）υ正（ N2 ）= 3 υ逆（H2） （7）2υ正（ H2 ）=3υ逆（ NH3 ） × √ × √ 直接标志 探究课堂 气体的p总、V总、n总 (PV＝nRT) 看气体左右系数和 【例2】在一定温度下的 恒容 容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 ① 混合气体的 压强；② 混合气体的总物质的量 (1) 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________。 (2) I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________。 (3) 2NO2(g) ⇌N2O4(g)________。 (4) C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________。 (5) NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________。 (6) 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)________。 间接标志 思维建模： 变量不变 即平衡 恒压 左≠右 左=右 左≠右 左≠右 左≠右 左=右 体积 探究课堂 气体体积分数/物质的量分数 【例3】在一定温度下的 恒容 容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 某种气体的百分含量 (1) 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________。 (2) I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________。 (3) 2NO2(g) ⇌N2O4(g)________。 (4) C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________。 (5) NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________。 (6) 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)________。 间接标志 变量不变 看 φ(B) ＝ nB n总 警惕反应：A(s) ⇌B(g) + C(g) φ(NH3) ＝ 2 3 φ(CO2) ＝ 1 3 探究课堂 气体平均相对分子质量 【例4】在一定温度下的 恒容 容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 某种气体的百分含量 (1) 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________。 (2) I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________。 (3) 2NO2(g) ⇌N2O4(g)________。 (4) C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________。 (5) NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________。 (6) 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)________。 间接标志 变量不变 看 M＝ m总 n总 M＝ ×17＋ ×44 2 3 1 3 警惕反应：A(s) ⇌B(g) + C(g) 探究课堂 气体密度 (pV＝nRT) 看 【例5】在一定温度下的 恒容 容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 某种气体的密度 (1) 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________。 (2) I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________。 (3) 2NO2(g) ⇌N2O4(g)________。 (4) C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________。 (5) NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________。 (6) 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)________。 间接标志 变量不变 ρ(g)＝ m(g,总) V 看系数 看清状态 恒压 √ 学习评价  恒容绝热容器中 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H2(g) + I2(g) 2HI(g) ①气体的总物质的量不变     ②气体的总质量不变     ③气体的总压强不变     ④气体的密度不变     ⑤气体的平均相对分子质量不变     ⑥混合气体的颜色不变     ⑦体系的温度不变     √ × 1.判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？ × × × × √ × × √ √ √ H2(g) + I2(s) 2HI(g)               √ √ √ √ √ × √ 学习评价 2. 一定条件下，将A、B、C三种物质各1mol通入一个密闭容器中，发生反应： B 极端假设法 2A(g) ＋ B(g) 2C(g) n始： 1mol 1mol 1mol 反应转化量: 若反应完全正向进行 -1mol -0.5mol +1mol 余0.5molB 若反应完全逆向进行 反应转化量: +1mol +0.5mol -1mol 1+0.5=1.5molB 达到化学反应限度时，B的物质的量可能是（ ） A.1.5mol B. 1mol C. 0.5mol D. 0 2A(g) ＋ B(g) 2C(g) 学习评价 3.在698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应： H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。 请回答下列问题： (1)V＝__________ L。 (2)该反应达到最大限度的时间是________， 该时间内平均反应速率v(HI)＝________________。 (3)该反应达到平衡状态时，________(填“吸收”或“放出”)的热量为__________。 2 5 s 0.316 mol·L-1·s-1 放出 41.87 kJ 课堂小结 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 $$