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
2025-09-21
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精品
摘要:
该高中化学课件聚焦“化学平衡状态”核心知识点,涵盖可逆反应的定义与特点、化学平衡状态的概念、特征及判断方法。通过情景引入可逆反应,结合数据表格分析物质浓度变化,搭建从可逆反应到化学平衡的学习支架,衔接自然。
其亮点在于以“逆、等、动、定、变”五特征为框架,结合例3、例4对比不同反应条件下的平衡判断,融入转化率计算及M、ρ等公式推导,培养学生化学观念与科学思维。采用实例分析与对比归纳的教学方法,助力学生系统掌握知识,也为教师提供丰富教学素材,提升课堂效率。
内容正文:
第一课时化学平衡状态
第二章化学反应速率与化学反应平衡
选择性必修1
第二节 化学平衡
情景引入
一、可逆反应
在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
书写可逆反应的化学方程式时不用“=”而用“ ”。
1.定义:
2.表示:
3.特点:
[例1]下列反应不属于可逆反应的是( )
A.2NO2 N2O4
B.2H2+O2 2H2O
C.SO2+ H2O H2SO3
D.CO2+ H2O H2CO3
电解
点燃
B
4
某温度下,在容积不变的密闭容器中N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变,数据如下:
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
各物质的起始量/mol 充分反应后各物质的量/mol
N2 5 3
H2 15 9
NH3 0 4
[思考1]从正逆反应两个角度分析各物质的浓度变化?并画图
浓度
时间(t)
NH3
N2
H2
随着反应的进行,体系中NH3的浓度逐渐增大,而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变
NH3
N2
H2
浓度
时间(t)
随着反应的进行,体系中N2与H2的浓度逐渐增大,而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始,它们的浓度均不再改变
v(正)>v(逆)
v(正)
v(逆)
反应速率
时间(t)
反应处于平衡状态
t1
v(正)= v(逆)
在一定条件下,可逆反应中,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。达到了一种表面静止的状态,我们称之为“化学平衡状态”。
二、化学平衡状态
二、化学平衡
转化率(α)
=
转化的量
起始的量
×100%
决定了反应物在该条件下的最大转化率
注:量可以指质量、物质的量、体积、物质的量浓度等
同一可逆反应,改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大“限度”。
2、特征:
简记:逆、等、动、定、变
(1) 逆:研究对象是可逆反应
(2) 等:同一物质 v正 = v逆≠0
(3) 动:化学平衡是一种动态平衡。
(4) 定:平衡时,各组分浓度保持不变
(5) 变:外界条件发生改变,原平衡被破坏,新的化学平衡。
(前提)
(实质)
(标志)
[例2]某温度下,在容积不变的密闭容器中N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变,数据如下表,平衡时氮气的转化率?
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
起始量/mol 平衡时各物质的量/mol
N2 5 3
H2 15 9
NH3 0 4
N2 + 3H2 2NH3
起始量/mol 5 15 0
变化量/mol 2 6 4
平衡量/mol 3 9 4
平衡时N2的转化率
α= ×100% =40%
2 mol
5 mol
直 接
速率相等
变量不变
同种物质vA(耗)=vA(生)
等号一边一生一死计成比
等号两边同生同死计成比
3、化学平衡状态的判断
不同物质v正(A) : v逆(B) = 化学计量数之比
各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量等保持不变。
变量不变间 接
气体总质量
若m+n≠p+q
可以判断
若m+n=p+q
不可判断
以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 为例
气体总物质的量
气体总体积
气体总压强不变
看物质状态
看气体的系数
若有非气体可以判断
气体的平均密度不变
气体的颜色不变
常见有颜色的气体有:NO2、Cl2、I2、Br2
混合气体的平均Mr不变
变量不变间 接
ρ=
m总
V
恒压
恒容→m总
M=
m总
n总
看系数
看状态
pV=nRT
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
√
×
×
×
√
×
×
×
√
×
×
√
[例3]下表那些可以判断反应达到平衡状态?
恒容绝热容器中 H2(g) + I2(s) 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
√
√
√
√
√
×
[例4]下表那些可以判断反应达到平衡状态?
【课堂小结】
1.以3H2+N2 2NH3为列分析,判断下列情形是否达到平衡状态?
(1) 若有1molN2消耗,则有1molN2生成。
(2) 若有1molN2消耗,则有3molH2生成。
(3) 若有1molN2消耗,则有2molNH3生成。
(4) 若有1molN≡N键断裂,则有6molN﹣H键生成。
(5) 若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。
(6) 反应体系中平均相对分子质量一定。
是
是
是
是
否
否
【同步练习】
2、对于可逆反应M+N Q 达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B. M、N全部变成了Q
C. 反应物和生成物的浓度都保持不变
D. 反应已经停止
C
3、下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )
A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零
C.平衡状态时,各物质的浓度保持相等
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
A
4、(多选)在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.t1时刻,反应逆向进行
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,达到反应进行的限度
D.t4时刻,反应处于平衡状态
BD
5、(多选)在一定温度下,可逆反应A(g)+3B (g) 2C(g) 达到平衡状态的标志是( )
A. C的生成速率和C的分解速率相等.
B. 单位时间内生成1molA同时生成了3molB.
C. A、B、C浓度不再变化.
D. A、B、C的分子个数之比为1:3:2
A C
6、在一定温度下,可逆反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成1mol O2,同进生成2mol NO2
②单位时间内生成1 mol O2,同进生成2mol NO
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体平均相对分子质量保持不变
A.①④⑤ B.①③⑤ C.②④⑤ D.以上全部
A
扬帆起航
追梦之旅绘就璀璨星河
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