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

第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 第二章 化学反应速率与化学平衡 类型一 病毒的化学组成与结构 类型二 病毒的分类与繁殖 类型三 病毒的遗传信息传递规律及变异 类型四 病毒的免疫及在生产生活中的应用 1 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： NH3 +H2O NH3 ·H2O SO2 +H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3 H2+I2 2HI 加热 2NO2 N2O4 Cl2 + H2O HCl+HClO 2SO2+O2 2SO3 催化剂 高温 N2+3H2 2NH3 催化剂 高温高压 4．常见的可逆反应 在一定条件下，容积不变的密闭容器中，充入1 mol N2和3 mol H2发生反应，能否反应生成2 mol NH3 ？ 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？ 4 化学平衡状态 二 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 (一)化学平衡的建立 meiyangyang8602 meiyangyang8602 meiyangyang8602 化学平衡状态的建立 各物质的浓度 不再变化 一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。即 1、定义： v(逆) v(正)=v(逆) 时间 速率 v(正) 0 时间 浓度 0 N2 H2 标志 本质 平衡状态是在一定条件下，可逆反应所能进行的最大程度，即可逆反应的限度。 NH3 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 二、化学平衡状态 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 环节2、知识精讲 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) (表现) 如何判断一个可逆的化学反应是否达到了化学平衡状态？ 4.判断是否达到平衡状态的标志 (1)直接标志： (2)间接标志： “变量”不变，则平衡 各气体的体积、体系的密度、平均相对分子质量r 、温度、颜色、压强等不随时间改变而改变 ①v(正) = v(逆) ②各组分的浓度(百分含量、质量、物质的量等)不随时间改变而改变 （注意不是相等，也不是成一定的比值） 1.“两审” 一审题干条件: 是恒温恒容、恒温恒压、恒容绝热； 二审反应特点： ①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应； ②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 2.“两标志” 复习导入 探究新知 例题讲解 随堂练习 知识总结 作业布置 如何理解 V正＝V逆 ? 同一物质： 消耗的速率=生成的速率 不同物质： 例1： 一定条件下，可逆反应N2 + 3H2 2NH3。 （1）单位时间内，有1molN2消耗，同时有1molN2生成 （2）单位时间内，有3molH2消耗，同时有2molNH3消耗 （3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 （4）断开1molN≡N的同时有6molN—H断裂 以上均表示V(正)＝V(逆) vA（耗）=vA(生） 不同物质v正(A) : v逆(B) = 化学计量数之比 【１】 在一定温度下,可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（　　） A、C的生成速率与C的分解速率相等 B、单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB C、单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等 D、单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC AD 对于同种物质，v(正)=v(逆)，即消耗速率等于生成速率等。 对于不同的两种物质，则一正一逆，速率之比等于化学计量数之比； 归纳:等——v(正)=v(逆) 复习导入 探究新知 例题讲解 随堂练习 知识总结 作业布置 2.可逆反应 的正、逆反应速率可用各反应 物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到 平衡状态的是（ ） A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) N2+3H2 2NH3 C 化学平衡状态 3. 化学平衡状态的判断 (2)间接标志： 变量不变 ①各组分的质量、物质的量、物质的量浓度（或颜色）、质量分数、 转化率、绝热容器温度等不再变化（一定可以判断） ②混合气体的总压强、总体积、总物质的量、物质的量分数、混合气体的密度、平均摩尔质量（具体情况具体分析） 某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志， 取决于该物理量在平衡到达前后（反应过程中）是否发生变化 ρ ＝ m气 V M气 ＝ m气 n总 【练习1】 气体的p总、V总、n总 在一定温度下的恒容容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。① 混合气体的压强； ②混合气体的总物质的量 a.2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________ b. I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________ c.C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________ d.NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________ e. 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)_________ 看气体左右系数和 【练习2】 在一定温度下的恒压容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 ① 混合气体的体积；②混合气体的总物质的量 a. 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________ b. I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________ c. C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________ d. NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________ e. 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)_________ 气体的p总、V总、n总 看气体左右系数和 气体的总物质的量n、总压强P， 看反应前气体总系数是否等于反应后气体总系数， 相等则不是变量，不可以判断， 不相等则为变量，可以判断。 【练习3】 a. 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________ b. I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________ c. C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________ d. NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________ e. 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)_________ 气体的体积分数、物质的量分数 看 φ(B) ＝ nB n总 警惕反应：A(s) ⇌B(g) + C(g) φ(NH3) ＝ 2 3 φ(CO2) ＝ 1 3 在一定温度下的恒容容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 某气体的物质的量分数或体积分数 若题目给出反应物的起始投料，求某气体的百分含量时，则需要设任意时刻的变化量为x，通过三段式法来确定某气体的百分含量是否为变量 特例：单一气体的反应，体积分数一定时，不能作为判断平衡的标志。 【练习4】 气体的密度 ρ(g)＝ m(g,总) V 看 在一定温度下的恒容容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 密闭容器中混合气体的密度 a. 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________ b. I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________ c. C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________ d. NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________ e. 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)_________ 恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变，可以判断 【练习5】 气体的平均相对分子质量 看 M＝ m总 n总 在一定温度下的恒容容器中，判断下列描述状态不变时反应是否达到平衡。 混合气体的平均相对分子质量 a. 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)________ b. I2(g)＋H2(g) ⇌2HI(g)________ c. C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)________ d. NH2COONH4(s) ⇌2NH3(g)＋CO2(g)________ e. 5CO(g)＋I2O5(s) ⇌5CO2(g)＋I2(s)_________ M＝ ×17＋ ×44 2 3 1 3 警惕反应：A(s) ⇌B(g) + C(g) 有固体参与或者反应前后气体系数不相等，气体平均摩尔质量即可作为判断平衡的依据 特例：单一气体的反应，气体平均相对分子质量一定时，不能作为判断平衡的标志。 课堂练习 【课本】P42 3.在一定温度下容积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g) ⇌3Z(g)。下列叙述中，能说明反应达到平衡状态的是（ ） A. Z的生成速率和Z的分解速率相等 B. 单位时间内消耗amolX，同时生成3amolZ C. 容器内压强不再变化 D. 混合气体总的物质的量不再改变 A 【例3】下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　） (A) P、Q、R、S的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1 (C)反应容器内P、Q、R、S共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化 A 22 学生对于D不理解 【例4】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, 无法表明反应: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色) ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量 D.气体的颜色 A 2.在T、V一定时,下列叙述不是可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志是( ) ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的体积分数不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 ②⑧ 24 第二节课开始前讲 化学 平衡 状态 可逆反应 概念 逆、等、动、定、变 判断依据 1、等— 2、变—“变量”不变 研究对象 特征： ＝系数之比 υ正 υ逆 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 环节3、本节小节 $