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选择性必修1

第二节　化学反应平衡 第二章 化学反应速率与化学平衡 第1课时 1 2 1 本节重点 本节难点 化学平衡状态 化学平衡状态的判断 知识导航 在工业生产中，必须考虑的两个问题？ (1)反应进行的快慢——化学反应速率 (2)反应进行的完全程度—化学反应的限度即 N2＋3H2 2NH3 ； 2SO2＋O2 2SO3 高温、高压催化剂 催化剂 △ 使反应物既快又多地转变成产物 新课导入 1.1可逆反应 N2＋3H2 2NH3 ； 2SO2＋O2 2SO3 高温、高压催化剂 催化剂 △ (1)概念 ✪双同：相同的条件下，正逆反应同时进行 在相同条件下，能同时向正、逆反应方向进行的化学反应。 ✪双向：可逆符号“⇌”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 (2)特征 ①H2与F2         H2  + F2  ⇌2HF ②SO2与O2的催化氧化   2SO2  + O2   ⇌ 2SO3   ③工业合成氨气   N2  + 3H2   ⇌ 2NH3   ④NO2的二聚反应   2NO2 ⇌N2O4 ⑤PCl3与Cl2    PCl3 + Cl2 ⇌PCl5 ⑥CO2 、Cl2、SO2与H2O   CO2 +H2O ⇌H2CO3      SO2 +H2O ⇌H2SO3 Cl2+H2O⇌HCl+HClO ⑦弱电解质得电离与水解 ⑧酯化反应  eg：CH3COOH+CH3CH2OH ⇌ CH3COOCH2CH3+H2O ⑨氨水中的系列平衡   NH3+H2O ⇌NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH- 3.常见的可逆反应 催化剂 高温高压 浓硫酸 加热 催化剂 高温高压 1.1可逆反应 1、当可逆反应2SO2+O2 2SO3达到平衡后，通入18O2，再次达到平衡时，18O存在于哪些分子中（ ） A、SO3、O2 B、SO2、SO3 C、SO2、SO3、O2 D、SO2、O2 2、将6molSO2和4molO2置于密闭容器中，在一定条件下让他们充分反应。反应结束后容器中SO3的物质的量可能是 （ ） A、 6mol　　　 B、5mol　　 C、4mol 应用体验 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 浓度 时间 浓度—时间图 H2 N2 NH3 t0 刚开始时：反应物浓度________，正反应速率________ ，生成物浓度为_________，逆反应速率为_________ 。 反应过程中：反应物浓度_________ ，正反应速率_________ ， 生成物浓度_________ ，逆反应速率_________。 一段时间后:必然出现___________________。 最大 最大 0 0 渐小 渐小 渐大 渐大 υ正＝ υ逆 时间 速率 υ正＝ υ逆 化学平衡状态 υ正 υ逆 t0 速率—时间图 (a)充入一定量的N2和H2 2.1化学平衡 浓度 时间 浓度—时间图 t0 H2 N2 NH3 时间 速率 υ正＝ υ逆 化学平衡状态 υ正 υ逆 t0 速率—时间图 (b)充入一定量的NH3 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 2.1化学平衡 2. 化学平衡状态的特征 动态平衡（ v(正)≠0，v(逆)≠0 ） 反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。 条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 (2)动： (3)等： (4)定： (5)变： v(正)= v(逆) (1)逆： 正逆反应仍在进行 2.1化学平衡 结合化学平衡状态的特征，试分析合成氨达平衡状态的标志？ N2＋3H2 2NH3 高温、高压催化剂 v氮气的消耗= v氮气的生成 3v氮气的消耗= v氢气的生成 2v氮气的消耗= v氨气的消耗 注意速率的不同方向 N2(或H2或NH3)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。 【思考讨论】 2.2化学平衡状态的判断 ①在单位时间内，消耗m mol A的同时也生成了m molA ( ） ②在单位时间内，消耗m mol A的同时生成了nmol B ( ） 注:等号同边，一个消耗一个生成 【思考】在单位时间内消耗m mol A的同时消耗了nmolB ( ） ③在单位时间内，消耗m mol A的同时消耗p mol C ( ） ④在单位时间内消耗n mol B的同时消耗q mol D ( ） 注:等号不同边，同时消耗同时生成 【思考】①vA:vb:vc:vD=m:n:p:q ( ） ②在单位时间内，生成了n mol B的同时消耗9mol D （ ） × √ √ √ √ × × 正误判断 ①各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量、颜色等保持不变 （2）间接标志—变量不变 ②总压强、总物质的量、混合气体的平均相对摩尔质量（Mr）、体系的密度等，根据具体情况分析。 2.2化学平衡状态的判断 这些都不是某一种物质的数据，而是所有气体的整体量。 （1）气体的总物质的量n、体积V、压强P,要具体分析： A(g) + B(g) 2C(g) A(g) + B(g) C(g) 气体的总物质的量n 恒温恒容时的压强P 变 不变 不变 变 不变 变 恒温恒压时的气体体积V 等体反应（反应物总气体的计量数等于生成物总气体） 非等体反应（反应物总气体的计量数不等于生成物总气体） 2.2化学平衡状态的判断 找固体 看气体系数 （2）混合气体的平均摩尔质量r,不再变化时，要具体分析 M= m总 n总 A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+B(g) C(g) A(s)+B(g) C(g) m总 n总 M 不变 不变 不变 不变 变 变 变 变 不变 等体反应 非等体反应 有固体参加的等体反应 2.2化学平衡状态的判断 （2）恒温恒容时，气体的密度ρ不再变化时，要具体分析 ρ= m总 v 不会变 气体质量改变，ρ是变量，可以作为判断依据。 对于反应：A(s)+B(g) C(g) mA+m B= mC (质量守恒） 找固体，若方程式中有固体，则气体总质量会变化 对于反应：A(g)+B(g) C(g) 质量守恒，气体质量不变，ρ是不变量，不能作为判断依据。 2.2化学平衡状态的判断 (2023·河池八校高二联考)在一定温度一定体积的某密闭容器中，发生反应: A(S）+2B(g)⇌C(g)+D(g) △H<0，下列表明反应达到化学平衡状态的是（ ） ①混合气体的密度不变 ②混合气体的总物质的量不变 ③混合气体的压强不变 ④反应2 molB 同时生成1molC ⑤B 和C 的物质的量比值不变 ⑥反应放出的热量不变 A.④⑤ B.①⑤⑥ C.④⑤⑥ D.①③⑤⑥ B 应用体验 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：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 能说明以下反应达到平衡状态的是： （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) ___________。 ①③④⑦ ⑤⑦ ①③④⑤⑦ ①②③④⑦ 应用体验 $