2.2 第1课时 化学平衡状态(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册配套课件（人教版）

第二节 化学平衡 1 学习目标 素养目标 1.在认识可逆反应和不可逆 反应的基础上，能判断化学平衡 状态。 2.能进行化学平衡的影响因 素的实验探究，能归纳外界条件 对化学平衡影响的变化规律。 【变化观念与平衡思想】 认识反应条件对化学反应速率的 影响，能运用化学反应原理分析 影响化学平衡的因素，学会运用 变量控制的方法研究化学反应。 2 学习目标 素养目标 3.能学会化学平衡常数和转 化率的计算；能对化学反应速率 和化学平衡的图像进行综合分 析。 4.能利用平衡常数和浓度商 的关系判断化学反应是否达到平 衡及平衡移动的方向。 【证据推理与模型认知】 通过对数据、图表符号等实验信 息的处理，能对复杂的化学问题 情境中的关键要素进行分析以建 构相应的模型，能选择不同的模 型综合解释或解决复杂的化学问 题。 续表 3 学习目标 素养目标 5.能运用浓度、压强、温度 对化学平衡的影响规律，推测平 衡移动方向及浓度、转化率等相 关物理量的变化，能讨论化学反 应条件的选择和优化 【科学态度与社会责任】 具有较强的问题意识，能在与同 学讨论基础上提出探究的问题和 假设，依据假设提出实验方案， 独立完成实验，收集实验证据， 基于现象和数据进行分析并得出 结论，交流自己的探究成果 续表 4 第1课时 化学平衡状态 5 学习任务一 化学平衡的建立 学习任务二 化学平衡状态的判断方法 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 6 学习任务一 化学平衡的建立 【课前自主预习】 一、可逆反应 相同条件 正反应 逆反应 正反应 逆反应 新 课 探 究 7 相同 同时 小于 新 课 探 究 8 二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器 中。反应过程如下： 零 减小 减小 增大 增大 保持不变 新 课 探 究 9 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 在一定条件下的______反应，正反应和逆反应速率______，_______ _______________ 均保持不变的状态。 可逆 相等 反应物 和生成物的浓度 新 课 探 究 10 (2)化学平衡状态的特征 可逆 相等 动态 不变 发生移动 新 课 探 究 11 ［问题思考］ 在已达到平衡的可逆反应中，充入由 构成的氧 气一段时间后， 存在于哪些物质中？ 提示：化学平衡是动态平衡，的加入会与结合生成含 的 ，同时含的又会分解得到和，使中也含有 ， 因此存在于、、 这三种物质中。 新 课 探 究 12 【核心知识讲解】 极端假设法确定各物质浓度范围 根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质 浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 如在恒温恒容密闭容器中发生可逆反应<m></m>，<m></m>、 <m></m>、<m></m>的初始浓度分别为<m></m>、<m></m>和<m></m>。 假设反应正向进行到底： <m></m> 新 课 探 究 13 假设反应逆向进行到底： 平衡体系中各物质的浓度数值范围为 ， ， 。 新 课 探 究 14 【知识迁移应用】 例1 在、 条件下，乙烷生成乙烯的反应 达到平衡后，下列说法正确的是( ) A. 的浓度保持不变 B. 仍在不断分解，其浓度不断减少 C. 的分解速率大于生成速率 D. 仍在不断生成，其浓度不断增加 [解析] 达到平衡后，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化， 但各种物质仍在反应。 √ 新 课 探 究 15 例2 [2025·福建部分优质高中高二月考]在一密闭容器中进行反应 ,已知反应过程中某一时刻、、 的浓度分别为、、 。当反应达 到平衡时，可存在的数据是( ) A.浓度为 B.浓度为、浓度为 C.浓度为 D.浓度为、浓度为 √ 新 课 探 究 16 [解析] 根据题意，若正反应转化彻底，、、 的浓度分别为 、、，若逆反应转化彻底， 、 、的浓度分别为、、 ， 该反应为可逆反应，物质浓度范围： 、 、 。由分析可知 不可能为 ，A错误； 新 课 探 究 17 若 ，说明平衡逆向移动，由方程式化学计量 数关系可知 ，B错误； 由，可知 不可能为 ，C错误； 若 ，说明平衡逆向移动，由化学方程式中化 学计量数关系可知 ，D正确。 新 课 探 究 ［能力拓展］ 化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,无论从哪 个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设物质完全反应,计算 出相应物质的变化量,实际变化量小于极限值。 新 课 探 究 19 学习任务二 化学平衡状态的判断方法 【核心知识讲解】 1.用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即<m></m>。 (1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 (2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之 比，但必须是不同方向的速率。 新 课 探 究 20 2.用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 (1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量 浓度均保持不变。 (2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持 不变。 (3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。 新 课 探 究 21 3.用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意 事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时， 要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： 是否平衡 压强 当 时，总压强一定(其他条件一定) 是 当 时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气 体的 当时， 一定 是 当时， 一定 不一定 新 课 探 究 22 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别 关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如： 关注各物质的状态 是否平衡 密度 一定 是 一定 不一定 一定 不一定 新 课 探 究 23 【知识迁移应用】 例3 一定条件下密闭容器中发生反应： 。 该反应达到平衡状态的标志是( ) A.、、 三种气体共存时 B.的消耗速率等于 的消耗速率 C.容器中各组分的体积分数不随时间而变化 D.容器中混合气体的总质量不变 √ 新 课 探 究 24 [解析] 可逆反应只要发生，就是反应物和生成物共存的体系，A错 误； 速率之比等于化学计量数之比，的消耗速率等于 消耗速率的 2倍时反应达到平衡状态，B错误； 容器中各组分的体积分数不随时间而变化，说明达到平衡状态， C正确； 无论反应是否达到平衡，容器内混合气体的总质量均不改变，D错误。 新 课 探 究 25 例4 [2026·安徽蚌埠高二月考]一定温度下，在恒容的密闭容器中发 生可逆反应，当、、、 为任意 正整数时，下列状态能说明反应已达到平衡状态的是( ) ①体系的压强不再发生变化 ②体系的密度不再发生变化 ③各组分的物质的量浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变 ⑤物质的量之比 A.③④⑤ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ √ 新 课 探 究 26 [解析] 如果该反应是一个反应前后气体分子数不变的可逆反应，则 体系的压强始终不变，故不能根据压强不再变化判断反应已达到平 衡状态，①错误； D是固体，反应前后混合气体的质量不等，容器的容积不变，若体系 的密度不变，说明混合气体的总质量不再变化，此时反应达到平衡状 态，②正确； 新 课 探 究 27 各组分的物质的量浓度不再改变，说明该反应达到平衡状态，③正确； 反应到达平衡状态时各组分的物质的量不再改变，各组分的质量分数 不再改变，此时反应达到平衡状态，④正确； 当物质的量之比 时，无法确定 ，故不能判断反应已达到平衡状态，⑤错误；B正确。 新 课 探 究 28 ［方法技巧］化学平衡状态的判断依据——“正逆相等,变量不变” (1)正反应速率与逆反应速率相等,且不为0,即<m></m>。 ①对于同一物质,该物质的生成速率等于它的消耗速率; ②对于不同物质,化学反应速率之比等于化学方程式中其相应的化学 计量数之比,但必须是不同方向的反应速率。 新 课 探 究 29 (2)反应混合物中各组分的含量保持不变。 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变； ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变； ③温度(绝热容器)、压强(恒温恒容，化学方程式两边气体的化学计 量数之和不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 新 课 探 究 30 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)反应物和生成物浓度相等时，化学反应达到平衡( ) × [解析] 处于化学平衡状态时反应物和生成物浓度不再改变，并不是 浓度相等。 (2)反应混合物中各组分的浓度之比等于化学计量数之比时，反应达 到平衡( ) × [解析] 处于化学平衡状态时反应物和生成物浓度不再改变，并不是 浓度之比等于化学计量数之比。 课 堂 评 价 31 (3)对于有有色气体参与的反应，平衡体系的颜色不变时，反应达到 平衡( ) √ (4)绝热的恒容反应体系中温度保持不变时，反应达到平衡( ) √ (5)断裂的同时，有 形成，说明合成氨的反应 达到了平衡( ) × [解析] 断裂的同时，有 形成，反应速率为同 一个方向(均为正反应方向)，无法判断化学平衡状态。 课 堂 评 价 32 2.[2025·江苏启东中学高二月考]一定条件下，向 恒容密闭容器中 充入，发生反应： ，反应 过程中测得的有关数据如下表所示，下列说法不正确的是( ) 0 2 4 6 8 0 0.30 0.39 0.40 0.40 A. 之后反应达到平衡状态，容器内的压强不再随时间而改变 B.达到 时，反应停止，不再进行 C. 时，反应容器中各物质的浓度已不再发生变化 D.生成的平均反应速率： √ 课 堂 评 价 33 [解析] 之后氯气的物质的量不再改变，化学反应达到平衡状态， 容器内气体总物质的量保持不变，压强不再随时间而改变，A正确； 时处于平衡状态，反应不会停止，仍在进行，B错误； 时已是平衡状态，反应容器中各物质的浓度不再发生变化， C正确； 生成氯气，生成氯气，可知内 生成 的平均反应速率大，D正确。 课 堂 评 价 34 3.[2026·河北保定部分示范高中高二月考]恒温恒容下，能说明可逆 反应 达到平衡状态的是( ) ②单位时间生成，同时消耗 ③压强不变 ④气体密度不变 、B、C浓度之比为 ⑥气体平均摩尔质量不变 A.①②④⑥ B.①②③④ C.②④⑤ D.②④⑥ √ 课 堂 评 价 35 [解析] 反应达到平衡状态时，正反应A的消耗速率与逆反应C的消耗 速率应为，则，①错误； 单位时间生成 ，同时消耗 ，说明正逆反应速率相等， 反应达到平衡状态，②正确； 反应前后气体的总物质的量不变，压强始终不变，因此压强不变无法 判断反应是否达到平衡状态，③错误； 课 堂 评 价 36 生成固体D导致气体总质量变化，则气体密度不变时说明达到平衡状 态，④正确； A、B、C浓度之比为 ，无法说明反应达到平衡状态，⑤错误； 气体的总物质的量不变，但总质量变化，则平均摩尔质量不变时说明 达到平衡状态，⑥正确； 故能说明可逆反应 达到平衡状态的是 ②④⑥，答案选D。 课 堂 评 价 37 4.[2025·吉林友好学校联合体高二期中] 某温度时，在 的恒容密 闭容器中、、 三种气态物质的物质的量随时间 变化关系曲线 如图所示，根据图中数据回答下列问题： 课 堂 评 价 38 (1)该反应的化学方程式为_____________________。 [解析] 根据图示，内、 分别减少、，增加 , 即、是反应物、是生成物， 后物质的量不再改变， 说明达到平衡状态，化学计量数之比等于物质的量变化量之比，故 该反应的化学方程式为 。 课 堂 评 价 39 (2)反应开始至，用 表示的平均反应速率为 ______________________。 [解析] 反应开始至， 增加,用 表示的平均反应速率 为 。 课 堂 评 价 40 (3)下列叙述不能说明上述反应达到化学平衡状态的 是________(填字母)。 A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 C.单位时间内每消耗，同时生成 D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E.混合气体的密度不再发生改变 F.的生成速率是 生成速率的1.5倍 G. √ √ √ √ 课 堂 评 价 41 [解析] 反应前后气体分子数不同，当混合气体总的物质的量或总压 强不随时间变化时，说明反应达到平衡状态，A、B均不符合题意； 单位时间内每消耗 ，同时生成 ，两者均代表正反应， 不能说明反应达到平衡状态，C符合题意； 反应前后气体质量守恒，混合气体的总质量不随时间的变化而变化， 不能说明反应达到平衡状态，D符合题意； 课 堂 评 价 42 混合气体的密度为恒定值，混合气体的密度不再改变不能说明反 应达到平衡状态，符合题意； 的生成速率是 生成速率的1.5倍，正逆反应速率之比等于化学计量 数之比，说明反应达到平衡状态， 不符合题意； 平衡时各组分浓度保持不变，而 ，不能说明 反应达到平衡状态， 符合题意。 课 堂 评 价 课后习题 44 学习任务一 化学平衡的建立 1.在密闭容器中进行如下反应，已知、 、 的起始浓度分别为、、 ，在一 定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( ) A.为 B.为 C.为 D.为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 45 [解析] 若反应向正反应方向进行到达平衡，、的浓度最小， 的 浓度最大，假定完全反应，则： 若反应向逆反应方向进行到达平衡，、的浓度最大， 的浓度最 小，假定完全反应，则： 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 46 由于该反应为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围 为， ， ，选项B正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 2.[2026·河北名校高二联考]一定条件下，对于可逆反应 ，若、、的起始浓度分别为、、 (均不为零)，达到平衡时，、、的浓度分别为 、 、 ，则下列判断正确的是( ) A. B.平衡时，和的生成速率之比为 C.、 的转化率不相等 D.的取值范围为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 48 [解析] 由于、的平衡浓度之比为，浓度变化量之比亦为 ， 故，二者转化率相等，A、C不正确； 平衡时生成 表示逆反应，生成表示正反应，且(生成)(生成) 应为 ，B不正确； 由可逆反应的特点可知 ，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 49 学习任务二 化学平衡状态的判断方法 3.[2026·湖南雅礼中学高二月考] ，在恒容密闭容器中发生可逆反 应 ，下列情况能说明该反应已达到化学 平衡的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 50 的转化率达到 ②反应速率 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④生成，同时有 生成 的物质的量浓度不再改变 ⑥气体的密度保持不变 断裂的同时，有 断裂 A.①③⑤⑥ B.②③④⑤ C.①②⑥⑦ D.③④⑤⑦ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 51 [解析] 可逆反应的转化率不能达到 ，①错误； 反应速率未指明反应方向，且反应速率之比不等于化学计量数之比， ②错误； 该反应为气体总物质的量减小的反应，气体总质量不变，则混合气体 平均相对分子质量为变量，当混合气体平均相对分子质量不再改变时， 说明该反应达到平衡状态，③正确； 生成 ，同时有 生成，说明正逆反应速率相等，该 反应达到平衡状态，④正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 52 的物质的量浓度不再改变，则正逆反应速率相等，说明该反应达 到平衡状态，⑤正确； 恒温恒容时，气体总质量不变，体积不变，混合气体的密度一直保 持不变，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，⑥错误； 断裂的同时，有 断裂，表示的是正逆反应速 率相等，且满足计量数关系，说明该反应达到平衡状态，⑦正确； 故选D。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 4.汽车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、 恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确并能说明反应在 时刻才 达到平衡状态的是( ) A.&1& B.&2& C.&3& D.&4& √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 54 [解析] 达到平衡后，正、逆反应速率相等，不再变化，而图中 时 刻 最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，A错误； 开始到时刻，、的物质的量的变化量之比不等于 ，示意 图错误，B错误； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 55 该反应是放热反应，在绝热容器中进行，随着反应进行，容器内温 度上升， 时刻之后随反应进行温度不再发生变化，说明反应达到 平衡状态，C正确； 焓变是定值，不随时间的变化而变化，不能说明反应在 时刻才达 到平衡状态，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 56 5.[2026·湖南多校高二联考]恒温条件下，在容积为 的密闭恒容容 器中，充入和 ，发生反应 ，测得和 的浓度 随时间变化如图所示。下列选项能说明该反应达到平衡状态的是 ( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 57 A.与 相等 B. 的体积分数在混合气体中保持不变 C.单位时间内每消耗，同时生成 D.混合气体的密度保持不变 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 58 [解析] 与 相等，并没有指明正、逆反应方向，不能 判断是否达到平衡状态，A不符合题意； 的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态， B符合题意； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 59 单位时间内每消耗，同时生成 ，均为正反应方 向，不能判断达到平衡状态，C不符合题意； 反应前后气体的总质量不变，容器容积不变，故混合气体的密度一 直保持不变，不能判断达到平衡状态，D不符合题意。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 60 6.[2026·湖南娄底一中高二月考]在两个绝热恒容的密闭容器中分别 进行下列两个可逆反应。 甲： 乙： 现有下列状态： 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 61 ①混合气体平均相对分子质量不再改变； ②气体的总物质的量不再改变； ③各气体组成浓度相等； ④反应体系中温度保持不变； ⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍； ⑥混合气体密度不变。 其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是( ) A.①③ B.④⑤ C.③④ D.②⑥ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 62 [解析] 乙反应的两边气体分子数相同且都是气体，混合气体平均相 对分子质量始终不变，所以混合气体平均相对分子质量不变无法判 断乙反应是否达到平衡状态，故①错误； 乙反应的两边气体分子数相同且都是气体，气体的总物质的量始终 不变，所以气体的总物质的量不变无法判断乙是否达到平衡状态， 故②错误； 各气体组成浓度相等，无法证明达到了平衡状态，故③错误； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 63 因为是绝热容器，反应体系中温度保持不变，说明正逆反应速率相 等，甲、乙均达到了平衡状态，故④正确； 断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明正逆反应速率相等， 达到了平衡状态，故⑤正确； 乙反应的两边气体分子数相同且都是气体，容器的容积不变，所以 密度始终不变，混合气体密度不变无法判断乙是否达到平衡状态， 故⑥错误。 由以上分析，故选B。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 7.如图所示，向恒温恒压容器中充入、 ，发生反应 。下列情况不能说明反应已达到平衡状 态的是( ) A.容器容积不再改变 B.混合气体的颜色不再改变 C.混合气体的密度不再改变 D.与 的物质的量的比值不再改变 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 65 [解析] 这是一个反应前后气体分子数发生变化的反应，恒压条件下， 容器容积不再改变，说明达到平衡，A不符合题意； 颜色不变，即不变，说明达到平衡，B不符合题意； ，密度不再改变，说明达到平衡，C不符合题意； 、 按化学计量数之比投料，反应过程中无论平衡与否，二者物 质的量之比始终为化学计量数之比， D符合题意。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 66 8.[2025·山东郓城一中高二月考] 汽车排气管装有三元催化剂装置， 在催化剂表面通过发生吸附、解吸以消除、 等污染物。回答下 列问题： (1)消除、污染物的反应机理如下 表示催化剂，带“*”表示 吸附状态]： Ⅰ. ； Ⅱ. ； Ⅲ. ； Ⅳ. ； Ⅴ. 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 67 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度的变化关系如图 甲和乙所示。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 68 ①图甲中温度从升至 的过程中，反应物浓度急剧减小的主 要原因是___________________________________________________ _____________。 温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快，所以反应物 浓度快速减小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 69 [解析] 图甲中温度从升至 的过程中，反应物浓度急剧减小， 则表明温度升高，反应速率迅速加快，与催化剂的活性增大有关， 主要原因是温度升高，催化剂活性增强，反应速率迅速增加。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 70 ②由图乙知，时反应Ⅴ的活化能___(填“ ”“ ”或“ ”)反应Ⅳ 的活化能。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 71 [解析] ，由图乙知， 时， ，则反应Ⅴ的速率 反应Ⅳ的速率，从而得出反应 Ⅴ的活化能 反应Ⅳ的活化能。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 72 (2)为模拟汽车的“催化转化器”，将 和充入 恒容 密闭容器中，加入催化剂后发生反应 ， 测得的平衡转化率 随温度 的变化 曲线如图丙所示。 丙 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 73 丙 ①图像中A点正反应速率___(填“ ”“ ” 或“ ”)逆反应速率。 [解析] 图丙中A点 继续增大才可 达平衡，即反应正向进行才能达到 温 度的平衡，故 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 74 ② 时，下列说法能表明该反应已 达到平衡状态的是___(填序号)。 .混合气体的密度不变 .体系的压强不变 .混合气体中 的体积分数不变 丙 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 75 [解析] 根据 ，混合气体的质量和体积始终不变，则密度始终不 变，所以密度不变时，反应不一定达到平衡状态， 不符合题意； 随着反应的进行，气体的物质的量不断减小，而容器的容积不变， 则压强不断减小，当体系的压强不变时，反应达到平衡状态， 符合题意； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 76 随着反应的进行， 的体积分数增大，当混合气体中 的体积分数 不变时，反应达到平衡状态， 符合题意； ，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学 计量数之比，反应未达到平衡状态， 不符合题意。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 77 $