2.2.1 化学平衡状态 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 第二节 化学平衡 第二课时 化学平衡状态 教学目标 1.理解可逆反应,理解化学平衡状态的建立过程,并学会判断化学平衡状态,认识到化学反应是有一定限度的,是可以调控的。 2.通过归纳化学平衡的特征,提高学生的归纳和总结能力;通过溶解及其他平衡与化学平衡的联系,加深对化学平衡的理解,培养学生“变化观念与平衡思想”的核心素养。 3.利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的思想,培养学生科学的学习态度和思维习惯,建立解决化学平衡问题的思维模型,培养学生“证据推理与模型认知”的化学核心素养。 课堂引入 “三同一异”： 1、相同条件 2、正逆反应同时进行 3、反应物与生成物同时存在(不能完全转化) 4、若正反应放热，则逆反应吸热。 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。 NH3＋H2O NH3·H2O 只有可逆反应才有限度，才有化学平衡，那么什么是化学平衡？ 常见例子 课堂引入 4 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) v正 时间 速率 v逆 v正 = v逆 C 保持不变 打破旧平衡的关键 v’正 ≠ v’逆 化学平衡状态 研究的对象为可逆反应 平衡时，正反应和逆反应的速率相等（对同 一物质，消耗速率和生成速率相等） 化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止 平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持一定（即不再发生改变） 一定条件下的平衡，当反应条件改变时，反应速率和各组分百分含量会发生改变而使平衡被破坏 化学平衡状态的特征 逆 等 动 定 变 6 v正 时间 速率 v逆 v’正 v’逆 v正 = v逆 平衡状态 新平衡状态 v’正 ≠ v’逆 平衡的建立 平衡的移动 改变哪些条件可以使平衡发生移动呢？浓度？压强？温度？...？ v’正 = v’逆 化学平衡标志（图像分析） 一 t v正 时间 速率 v逆 v’正 v’逆 增加反应物浓度 正向移动 t v正 时间 速率 v逆 v’正 v’逆 减小反应物浓度 逆向移动 t v正 时间 速率 v逆 v’正 v’逆 增加生成物浓度 逆向移动 t v正 时间 速率 v逆 v’正 v’逆 减小生成物浓度 正向移动 化学平衡标志（图像分析） 一 在一定温度下，2L容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图： (1)反应的化学方程式：_______。 (2)t2时，是否达到化学平衡？_______(填“是”或“否”)； t3时，正反应速率_______逆反应速率 (填“” “” 或“”) (3)t1时N的浓度是M浓度的_______倍；N的浓度是_______mol/L 课堂点拨 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了n mol B,同时生成p mol C 不一定平衡 ②v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 不一定平衡 ③在单位时间内生成了n mol B,同时消耗q mol D 不一定平衡 ④在单位时间内生成了n mol B,同时生成q mol D 平衡 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 正、逆反应速率的关系判断平衡 二 以 mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) 为例 ①同一种物质:νA·正 = νA·逆 ν正 = ν逆 ≠0 （数值大小相等方向相反） 单位时间内,有m molA消耗，同时有m molA生成 ②不同种物质: 速率之比=化学计量数之比，方向相反 ν正(A) ν逆(B) ＝ m n （1）单位时间内,有m molA消耗，同时有n molB生成 （2）单位时间内,有m molA消耗，同时有P molC消耗 （3）单位时间内,有P molC ，同时有q molD消耗 有正有逆符合比例 生成 正、逆反应速率的关系判断平衡 二 11 【例1】下列各关系式中能说明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是(　　) 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) C 课堂点拨 课堂点拨 N2+3H2 2NH3 v(H2)： v(N2) =3:1可否判断反应达平衡？ 不可以！！！因为任何时刻速率比都等于系数比 A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成 AC 13 学以致用 ⑤有2mol SO2生成，同时有_____ O2 ______ ①有2mol SO2消耗，同时有2mol SO2生成； ②有2mol SO3生成，同时有_____ SO3消耗； ③有2mol SO2生成，同时有_____ SO3 ______ ; ④有1mol O2生成， 同时有 ____ SO3 ______ ; 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ 14 各组分的含量 ①各种物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各种物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各种气体的体积或体积分数一定 平衡 ④气体的总体积或总物质的量一定 不一定平衡 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 三 各组分的含量判断平衡 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于某恒温、恒容的真空密闭容器中(固体试样的体积忽略不计)，使其发生分解反应:H2NCOONH4(s) ══2NH3(g) + CO2(g)。 已知该反应为吸热反应，下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的有 ( ) ①v正(NH3)=2v逆(CO2) ②密闭容器中总压强不变； ③密闭容器中混合气体的密度不变； ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变； ⑤密闭容器中温度不变； ⑥密闭容器中CO₂的体积分数不变； ⑦混合气体总质量不变A.①②③⑦ B.①③④⑦ C.①②④⑤⑥ D.③④⑤⑥⑦ A 课堂练习 在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是(　　) ①体系的压强不再改变　 ②体系的温度不再改变　 ③各组分的浓度不再改变　 ④各组分的质量分数不再改变　⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q　⑥单位时间内m mol A发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应 A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③⑤ D.①④⑥ B 课堂练习 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是（ ） ①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA，同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 ②⑧ 课堂练习 在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是__________ A. 单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B B .生成C的速率与C分解的速率相等 C . A、B、C的浓度不再变化 D .单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol E .混合气体的总物质的量　 F . B的物质的量浓度 G .容器内气体的压强　 H .混合气体的密度 B C D F H 可逆反应达到平衡的重 要特征(平衡的实质) 课堂练习 温度 在其他条件不变的条件下,体系温度一定时 平衡 气体的颜色 不发生变化 一定平衡 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定,m+n≠p+q 平衡 ②平均相对分子质量一定,m+n=p+q 不一定平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 A. 混合气体的颜色不再改变 （ ） B. 混合气体的平均相对分子质量不变（ ） C. 混合气体的密度不变（ ） D. 混合气体的压强不变（ ） E. 单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 （ ） F. O2气体的物质的量浓度不变（ ） 在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) 该反应达到平衡的标志是 课堂练习 可逆反应2NO2 2NO+O2在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥⑦ A 课堂练习 化学平衡标志（压强） 四 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 条件 判断依据 若m＋n≠p＋q 恒温恒容 气体的总物质的量不变、总压强 不变、平均相对分子质量不变 恒温恒压 气体的密度不变 若m＋n＝p＋q 气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变(M＝m/n，ρ＝m/V)，都不能判断反应是否达到平衡。 （1）能说明反应 达到平衡状态的是____________ ①③④⑦ （2）能说明反应 达到平衡状态的是________。 ⑤⑦ （3）能说明反应 达到平衡状态的是______________。 ①③④⑤⑦ （4）能说明反应 达到平衡状态的是______________。 ①②③④⑦ 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。 （5）能说明反应 达到平衡状态的是 （6）能说明反应 达到平衡状态的是 ①②③ ②④⑦ 学以致用 24 在一定温度下的恒压容器中，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）能说明反应 达到平衡状态的是____________ （2）能说明反应 达到平衡状态的是________。 （3）能说明反应 达到平衡状态的是______________。 （4）能说明反应 达到平衡状态的是______________。 ②③④⑦ ⑤⑦ ②③④⑤⑦ ②③④⑦ 学以致用 25 学以致用 恒容、恒温条件下 ， C(s)+O2(g) CO2(g) 当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态 CO2(g)+C(s) 2CO(g) 当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ， 当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态 H2(g)+I2(g) 2HI(g) 当体系总压强不变时，_______是化学平衡状态 不一定 一定 一定 不一定 26 在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（　 ） A.　C的生成速率与C分解的速率相等 B.　单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB C.　A、B、C的浓度不再变化 D.　A、B、C的分子数比为1:3:2 E、VA：VB ： VC =1：3：2 AC 注意:各组分百分含量不变,并不是相等或对应成比例！ 课堂练习 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，表明反应： A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) 已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 BC 课堂练习 ①气体质量不变⇒达到平衡； ②若b≠c＋d，则 n气、M气、p总、ρ不变均说明达到平衡； ③若b＝c＋d，则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态，M气、ρ不变能说明达到平衡。 ④对于有色物质参加的反应，体系的颜色保持不变，说明达到平衡状态 ⑤对于绝热容器内的反应，体系温度保持不变，说明达到平衡状态。 a A(s) + b B(g) c C(g) + d D(g) 化学平衡状态判据 注意 建立过程 根本特征 研究对象 判断依据 课堂小结 化学平衡 可逆反应 正逆反应速率相等 v正=v逆 各组分浓度(或质量) 保持不变 变化观 平衡观 1、可逆反应N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各种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 ( ) C 解题规律：正确理解v(正)＝v(逆) ：速率必须一正一逆且速率之比必须等于化学计量数之比。 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) 随堂练习 2、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,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( ) A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度 C. B的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量 BC 随堂练习 32 3、在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。 下列说法不正确的是(　　) A.改变反应条件可以改变该反应的限度 B.达到平衡后,SO3、SO2、O2在密闭容器中共存 C.达到平衡后,反应停止,正、逆反应速率都等于零 D.SO3、SO2、O2的浓度保持不变,说明该可逆反应达到了限度 C 随堂练习 4、H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志是(　　) ①c(H2)＝c(I2)＝c(HI) ②c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2 ③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变 ④单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI ⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2 ⑥反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI) ⑦一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 ⑪条件一定，混合气体的平均摩尔质量不再变化 A．②③⑤⑧⑨⑩⑪　　B．①③⑥⑦⑩ C．③④⑦⑨ D．③⑥⑨⑪ C 5、在一定温度、一定体积的密闭容器中，对于N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的反应，达到平衡的标志是____________。 A．生成NH3的速率与NH3的分解速率相等 B．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成 C．N2、H2、NH3百分含量不再变化 D．总压强不变 E．N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2的状态 F．N2、H2、NH3的浓度相等 G．温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 H．N2、H2不再起反应 I．v(N2)＝v(H2) J．混合气体的密度不变 K. 混合气体的平均相对分子质量不变 ACDK $$