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化学平衡状态的建立、含义、特征及判断方法，以工业合成氨为实例，通过反应数据引出反应限度问题，衔接可逆反应复习，搭建从实际应用到理论概念的学习支架。 其亮点在于以真实工业情境和实验数据为载体，通过“正逆相等，变量不变”的判断模型培养科学思维，结合动态标志与静态标志的表格对比深化证据推理能力。丰富的迁移应用和课堂练习助力学生理解动态平衡本质，为教师提供逻辑清晰、实例丰富的教学资源，提升教学效率。

人教版 高二年级 选择性必修二 第二节 第1课时 化学平衡 第二章 高中化学 选择性必修一 学习目标 1.能描述化学平衡状态,理解化学平衡状态的含义。　 2.能判断化学反应是否达到平衡状态。 新课导入 应用实例：工业合成氨 工业生产既要考虑反应的速率，也要考虑反应的限度 如何提高生产效率呢？只要尽力提高化学反应速率生产效率就一定高吗？ 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 H2 NH3 N2 H2 NH3 5 15 0 3 9 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： 合成氨反应有限度，原料无法转化完全 只考虑化学反应速率不够，还需考虑如何尽可能多地将原料转化为产品 一、可逆反应复习 1.概念:同一条件下,向　　　　　　进行的同时又向　　　　　　进行的反应称为可逆反应。  2.特征:“两同”“双向”“不完全” “两同”:相同条件,正、逆反应同时进行。 “双向”:正、逆两个方向。 “不完全”:所有反应物都不能完全反应。 正反应方向 逆反应方向 1.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。(　　) 2.合成氨反应是典型的可逆反应,实际生产中,可通过加入过量N2,促使H2完全转化。(　　) × × 1.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(　　) A.SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1 B.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 C.SO3为0.25 mol·L-1 D.SO3为0.4 mol·L-1 C 2.某同学为探究FeCl3与KI的反应是否为可逆反应,设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI溶液的浓度均为0.1 mol·L-1),其中最合理的方案是(　　) A.方案1　　　　　　　 B.方案2 C.方案3 D.方案4 D 二、化学平衡状态的建立 容积不变的密闭容器： 可逆反应中：当正反应速率和逆反应速率相等，反应中各组分的浓度保持不变，即体系的组成不随时间而改变，表明反应中物质的转化达到了“平衡”，则为化学平衡状态。 充入反应物（正向） 充入生成物（逆向） N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温高压 化学平衡状态 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。 任何可逆反应在一定条件下都存在反应的限度，达到限度时，反应就停止了吗？ 平衡后正、逆反应速率　　　　,各物质浓度、体系的组成都不再 　　　　。  相等 变化 三、化学平衡状态的含义 1、概念： 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，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的状态， 化学平衡是一种动态平衡。 2、意义： 达到化学平衡时，反应达到该条件下物质转化的最大“限度”，即反应物的转化率最大。 α ＝ ×100% 反应物的减少量 反应物的起始量 转化率 四、化学平衡状态的特征 可逆反应 相等 = v正=v逆≠0 一定 1.化学平衡状态的建立过程中,正反应速率一定大于逆反应速率。(　　) 2.处于平衡状态的可逆反应中各物质的物质的量之比一定等于其化学计量数之比。(　　) 3.只有可逆反应才能建立化学平衡状态。(　　) 4.处于平衡状态的可逆反应中,反应物的浓度一定等于生成物的浓度。 (　　) × × √ × 课堂练习 1.S16O2与18O2在高温条件下发生反应2SO2+O2⥫⥬2SO3,达到化学平衡后,平衡混合物中含18O的微粒(　　) A.只有SO3　　　　　 B.只有SO2、S C.有SO2、SO3、O2 D.只有O2、SO3 C 2.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)⥫⥬2NO2(g),下列说法不正确的是(　　) A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零 C.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大 D.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后与正反应速率相等 B 3.对于可逆反应H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),在温度一定时,由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是(　　) A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1 B.达到平衡时H2与I2不再反应 C.正、逆反应速率的比值是恒定的 D.达到平衡时,正、逆反应速率相等 D 四、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 1.动态标志 ν (正) = ν (逆) ≠0 同一物质: ν生成(A) = ν消耗(A) 不同物质： v正(A) : v逆(B) = 化学计量数之比 四、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡 正、逆反 应速率之 间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A __________ ②单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C __________ ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q __________ ④单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D __________ 平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡 1.在合成氨反应中,当氨气的生成速率与氮气的生成速率相等时,反应达到平衡。(　　) 2.在合成氨反应中,当氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍时,反应达到平衡。(　　) 3.在合成氨反应中,当反应的焓变不变时,反应达到平衡。(　　) × × × 四、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 2.静态标志 变量不变 ① 各物质的 m 、n 或 c 不变 ② 各物质的百分含量不变 (物质的量分数、质量分数、转化率、产率等) ③ 颜色、温度（绝热体系）不再改变 注意： “变量不变”可说明达到平衡，但“不变量”不变，不能说明达到平衡。 五、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡 混合体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 _________ ②各物质的质量或质量分数一定 _________ ③各气体的体积或体积分数一定 _________ ④总体积、总压强、总物质的量一定 ____________ 平衡 平衡 平衡 不一定平衡 变量不变 五、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡 气体的 压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q ___________ ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q ___________ 混合气体 的平均相 对分子 质量 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q ___________ ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q ___________ 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 不同反应中可能为“变量”也可能为“不变量”的物理量： “变量不变”可说明达到平衡，但“不变量”不变，不能说明达到平衡。 五、化学平衡状态的判断方法：正逆相等，变量不变 化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当绝热体系温度一定时 ___________ 气体密 度(ρ) ①只有气体参加的反应,密度保持不变 (恒容密闭容器中) ___________ ②m+n≠p+q时,密度保持不变(恒压容器中) ___________ ③m+n=p+q时,密度保持不变(恒压容器中) ___________ 平衡颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) ___________ 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 平衡 1.在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应: mA(s)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),已知m+n=p+q,且该反应为放热反应,反应达到平衡的标志是(　　) ①体系的压强不再改变　②气体的密度不再改变　③各气体的浓度不再改变　④各气体的质量分数不再改变　⑤反应速率v(C)∶v(D)=p∶q　⑥单位时间内n mol B发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应 A.①②③④⑤⑥　　 B.①②③ C.①②③④⑥ D.④⑤⑥ C 2.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应: 2A(g)+B(s)⥫⥬C(g)+D(g),下列描述能表明反应已达到平衡状态的有 (　　) ①容器内温度不变　②混合气体的密度不变　③混合气体的压强不变　④混合气体的平均相对分子质量不变　⑤C(g)的物质的量浓度不变 ⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1 ⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零　⑧单位时间内生成n mol D,同时生成2n mol A A.①②③④⑤⑧ B.①②④⑤⑧ C.①②④⑤⑥⑧ D.①②④⑤⑦⑧ A 课堂练习 C 1.一定温度下，已知反应N2O4(g) ⥫⥬ 2NO2(g)。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是（ ） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 2.在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g），此反应达到平衡的标志是 A、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度相等 C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ 课堂练习 A 课堂总结 化学平衡 研究对象 化学平衡判断 可逆反应：“两同”“双向”“不完全” 逆向相等 v正 = v逆 变量不变 各物质的 m 、n 或 c不变 各物质的百分含量不变 颜色、温度（绝热体系）不变 “不变量”不变，不能说明达到平衡 化学平衡特征 逆、等、动、定、变 $