2.2.1化学平衡状态 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦可逆反应的概念、特点及化学平衡状态的建立、特征和判断方法，通过回忆速率变化图像导入新课，衔接已学反应速率知识，引出平衡状态的“表面静止”与动态本质，搭建从速率到平衡的学习支架。 其亮点在于以“概念辨析-图像分析-多维判据”为主线，结合正误判断、v-t图像绘制和表格对比等活动，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。例如用“逆、等、动、定、变”概括平衡特征，通过具体反应实例分析“变量不变”判据，帮助学生形成系统判断方法。学生能深化对动态平衡的理解，提升分析问题能力，教师可借助结构化资源和互动素材提高教学效率。

人教版选修第一册 第二章 化学反应速率与平衡 第二节 第1课时 化学平衡状态 创原家独 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) 当正、逆反应速率相等时，达到看似不变的“表面静止”状态，但实际反应并未停止，一直在进行中。 回忆：用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 【新课引入】 1.可逆反应的概念 在 下，既能向 进行，同时又能向 进行的反应。 2.可逆反应的特点 相同条件 正反应方向 逆反应方向 小于 一 . 可逆反应 (1)合成氨反应中，如果N2过量，则可以使H2完全消耗 (2)NH3和HCl反应生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应 (3)可逆反应中，加入反应物，反应先向正反应方向进行，停止后再向逆反应方向进行 × × × 【正误判断】 1.已知反应：NO2(g)+SO2(g)　　SO3(g)+NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，一定条件下充分反应后，下列有关说法正确的是 A.NO2中不可能含18O B.有1 mol N18O生成 C.S18O2的物质的量不可能为0.8 mol D.若开始时加入3 mol NO2气体，最多只能生成三氧化硫2 mol √ 二 . 化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应：N2+3H2 2NH3。 N2与H2反应 NH3的分解反应     N2与H2反应 NH3的分解反应     绘制v-t图像 绘制v-t图像     2.定义：在一定条件下，在可逆反应体系中，____________与____________相等，反应物的浓度与生成物的浓度____________，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”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 正反应速率 逆反应速率 均保持不变 研究的对象是可逆反应 逆 动态 平衡 动 (化学平衡是一种动态平衡) 等 v(正)＝v(逆) ≠0(本质) 平衡时，各组分的浓度保持一定 定 变 当外界条件改变，原平衡发生移动 二 . 化学平衡状态 3.化学平衡状态的特征 【正误判断】 (1)H2(g)+I2(g)　　2HI(g)，体系中c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2，说明该反应达到平衡状态 (2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆 (3)化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果 (4)化学反应达到化学平衡状态后反应物和生成物的浓度相等 (5)化学反应达到化学平衡状态后，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例 × × × × √ (6)Fe2O3(s)+3CO(g)　　2Fe(s)+3CO2(g)，增加炼铁炉高度，延长CO和铁矿石接触时间，能降低平衡时尾气中CO的体积分数 × 9 1.在一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH＝-197 kJ· mol-1，当达到化学平衡时，下列说法正确的是 A.用SO2表示的化学反应速率等于0 B.SO2和SO3共2 mol C.放出197 kJ热量 D.生成O2的速率与生成SO3的速率相同 √ 1.直接判据——定义法 (1)“等” 正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆≠ 0)。 ①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 化学计量数 不同方向 三 . 化学平衡状态的判断方法 “正逆反应速率相等” ②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的 之比，但必须是 的速率。 A2(g)＋ 3B2(g) 2AB3(g) 示例： v正(A) ＝ v逆(A) 消耗 1 mol A2的同时生成1 mol A2 A2(g)＋ 3B2(g) 2AB3(g) 示例： 2v正(A2) ＝ v逆(AB3) 消耗 1 mol A2的同时，消耗2 mol AB3 1.直接判据——定义法 (2)“定” 反应体系中各组成成分的质量、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。 三 . 化学平衡状态的判断方法 若一个物理量随着反应的进行而改变，当其不变时，则反应达到平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。 2.间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 左＝右：_____________ 左≠右：_____________ 变量 定量 气体的p总(或V总或n总)一定时，反应达到平衡状态。 情况一 示例：2HI (g) H2 (g) +I2 (g) 2 2 ＝ 4 3 > 方法归纳：看气体化学计量数之和左右是否相等 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) (pV＝nRT) (pV＝nRT) φ(B) ＝ nB n总 变量 φ(B)不变时 A(g)＋B(g) 2C(g) φ(B)＝ nB n总 φ(B) ＝ 1 2 定量 变量 定量 A(s) B(g)＋C(g) 情况二 气体体积分数/物质的量分数 反应式 M(平均)不变时 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) M＝ m总 n总 变量 定量 左≠右：_____________ n总为变量 变量 M＝ m总 n总 情况三 气体平均相对分子质量 反应式 M(平均)不变时 M＝ m总 n总 变量 定量 左=右：_____________ n总为定量 变量 2A(g)＋B(s) 2C(g) M＝ m总 n总 情况三 气体平均相对分子质量 ρ＝ m总 V 看系数 看状态 反应式 ρ＝ m总 V 定量 恒容时，不用考虑系数 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 恒温 恒容 密闭容器，ρ不变时 情况四 气体密度 定量 定量 反应式 ρ＝ m总 V 定量 变量 变量 ρ＝ m总 V 看系数 看状态 恒温 恒容 密闭容器，ρ不变时 Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g) 情况四 气体密度 反应式 pV＝nRT pM＝ρRT M∝ρ ρ＝ m总 V M＝ m总 n总 变量 定量 变量 恒温 恒压 密闭容器，ρ不变时 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ρ＝ m总 V 看系数 看状态 情况四 气体密度 3.在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。   N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2(g)+I2(g) 2HI(g) C(s)+CO2(g) 2CO(g) ①混合气体的总质量m总 ______ ______ ___ ②混合气体的总物质的量n总 ___ ______ ___ ③混合气体的密度ρ ______ ______ ___ 不一定 不一定 是 是 不一定 是 不一定 不一定 是   N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2(g)+I2(g) 2HI(g) C(s)+CO2(g) 2CO(g) ④体系的压强p ___ ______ ___ ⑤混合气体的平均摩尔质量 ___ ______ ___ ⑥混合气体的颜色 - ___ - 是 不一定 是 是 不一定 是 是 (1)2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)，相同时间内，当消耗2 mol SO2同时生成1 mol O2时，说明反应处于平衡状态 (2)4NH3(g)+5O2(g)　　4NO(g)+6H2O(g)，断裂1 mol N—H的同时形成1 mol H—O，说明反应达到平衡状态 (3)N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)，当3v正(H2)＝2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态 (4)CO(g)+[Cu(NH3)2]+(aq)+NH3(g)　　(aq)　ΔH<0，当[Cu(NH3)2]+的物质的量浓度不再减小时，反应达到最大限度 × √ × √ 【正误判断】 (5)偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4发动机中使用的N2O4存在平衡：N2O4(g) 2NO2(g)，恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态 (6)对于反应2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)和CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)，在恒温恒容条件下，当压强或密度保持不变时，均能说明上述反应达到化学平衡状态 √ × 【正误判断】 1.常温下向烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L-1 Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和稀硫酸，发生反应：As(aq)+2I-(aq)+2H+(aq)　　As(aq)+I2(s)+H2O(l)　ΔH。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 A.ΔH保持不变 B.c(As)+c(As)不变 C.v正(As)＝v逆(As) D.保持不变 √ 2.已知：N2O4(g)　　2NO2(g)　ΔH>0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是 √ 3.在恒容密闭容器中，可以作为2NO2(g)　　2NO(g)+O2(g)达到平衡状态的标志的是　　　　(填序号)。 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②混合气体的颜色不再改变 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑤混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定 ①②④ 26 $