人教版高中化學(xué)選擇性必修1第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡狀態(tài)課件

化學(xué)平衡狀態(tài)習(xí)學(xué)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng)的含義及其特點2.通過認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，理解化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。3.掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的思維模型。自1784年氨被發(fā)現(xiàn)以來，人們一直在研究如何利用化學(xué)方法由氮氣和氫氣合成氨，直到1913年才實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)看起來十分簡單，合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)卻經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程?；どa(chǎn)中，我們需要考慮哪些因素呢？——化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度1、使原料盡可能快地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品2、使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品——化學(xué)反應(yīng)速率（即化學(xué)平衡）思考：同學(xué)們，合成氨反應(yīng)有哪些特點？什么是可逆反應(yīng)？情境導(dǎo)入寫出合成氨的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)的特點？特點：①可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，②反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物,③反應(yīng)會達(dá)到一定的限度。知識點一可逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)1.定義：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.表示方法:書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時不用“=”而用”。3.特點:雙向性可逆反應(yīng)分為正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向雙同性正、逆反應(yīng)在同一條件下同時進(jìn)行共存性反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%知識點一可逆反應(yīng)1.

在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)

X2(g)+Y2(g)?2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是(

)A.Z為0.25mol/L

B.Y2為0.35mol/LC.X2為0.3mol/L

D.Z為0.4mol/L由于為可逆反應(yīng),物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化,故平衡時濃度范圍為：0<c(X2)<0.2mol/L；0.1mol/L<c(Y2)<0.3mol/L；0<c(Z)<0.4mol/LA練一練知識點一可逆反應(yīng)時間/min012345678c(N2)10.90.80.750.70.70.70.70.7c(H2)32.72.42.252.12.12.12.12.1c(NH3)00.20.40.50.60.60.60.60.6

根據(jù)上表繪圖在容積為2L

的密閉容器里，加1molN2和3molH2

(合適催化劑)，分析：下表是反應(yīng)中起始和反應(yīng)不同時間時各物質(zhì)的濃度變化。合成氨反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度隨時間變化示意圖知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)合成氨反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度隨時間變化示意圖濃度時間(t)NH3

N2H2

正向：

N2+3H22NH3隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中NH3的濃度逐漸增大，而N2與H2的濃度逐漸減小。從某一時刻開始，它們的濃度均不再改變知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)開始時c(N2)

、c(H2)大，c(NH3)=0N2+H2

NH3只有正反應(yīng)，v(逆)=0①當(dāng)反應(yīng)剛開始時，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個大？②當(dāng)反應(yīng)剛開始后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)哪個反應(yīng)速率大？開始后c(N2)、c(H2

)變小,c(NH3)≠0N2+H2NH3正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆)≠0，v(正)>v

(逆)思考以下問題：知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)N2+H2NH3③隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？c(N2)

、c(H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個特定值。④隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正)、v(逆)怎樣變化？v(正)=v(逆)

≠0化學(xué)平衡狀態(tài)⑤當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度保持不變，這時反應(yīng)停止了嗎？動態(tài)平衡知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物濃度不再減少，生成物濃度不再增加，反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變的狀態(tài)。1.定義：前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)≠0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變注意：標(biāo)志本質(zhì)知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)2.意義：3.特征：(1)逆：化學(xué)平衡狀態(tài)的研究對象是可逆反應(yīng)(2)等：v(正)=v(逆)≠0(3)動：動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定(5)變：外界條件改變時，原平衡狀態(tài)會被破壞，在新的條件下建立新的平衡逆、等、動、定、變平衡狀態(tài)是在一定條件下，可逆反應(yīng)所能進(jìn)行的最大程度，即可逆反應(yīng)的限度。知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)(5)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成比例2.正誤判斷(1)可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的建立可以加入反應(yīng)物從正反應(yīng)方向開始，也可以加入生成物從逆反應(yīng)方向開始√×√××練一練知識點二化學(xué)平衡狀態(tài)(2)在化學(xué)平衡建立過程中，v正一定大于v逆(3)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后反應(yīng)物和生成物的濃度相等思考與交流：如何判斷可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)了呢?微觀上判斷：平衡時，v(正)=v(逆)，v(正)=

v(逆)是指某物質(zhì)(反應(yīng)物或生成物)的消耗速率與生成速率相等。宏觀上判斷：各物質(zhì)的濃度保持不變，各物質(zhì)的百分含量不變。知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷——v正(A)=

v逆(A)——v正(A):v逆(B)

=a:b用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。即單位時間內(nèi)生成與消耗某反應(yīng)物（生成物）的量相等。用不同種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時必須符合兩方面①表示兩個不同的方向。②速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。標(biāo)志一：v正=v逆≠0＝系數(shù)之比υ正υ逆即：一看有無正逆，二看是否等于系數(shù)之比。解題方法：知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

3.一定條件下，對于可逆反應(yīng)N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示：下列能表示反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

（1）單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有1molN2生成

（2）單位時間內(nèi)，有3molH2消耗，同時有2molNH3生成

（3）單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有3molH2消耗

（4）1moN三N鍵斷裂的同時有2moN-H鍵斷裂

（5）(1)(5)

有正有逆

符合比例練一練知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷對于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前后（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化，若是,則可以作為依據(jù)；否則，不行。標(biāo)志二“變量”不變

知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷一定是變量的物理量——單一物質(zhì)與平衡無關(guān)的說法①各組分的濃度相等。（注意:不是相等，也不是成一定的比值，而是各組分的濃度都不變）注1各組分的質(zhì)量，物質(zhì)的量或分子數(shù)目保持不變1反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率保持不變3各組分的物質(zhì)的量的濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變2知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷②各組分的濃度之比等于計量系數(shù)之比。③各組分的分子個數(shù)之比等于計量系數(shù)之比。練一練4、恒溫恒容時,可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________①N2、H2、NH3

的濃度比為1:3:2②N2的濃度不隨時間變化③NH3的百分含量不再發(fā)生變化④H2的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化②③④知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷M=m總n總?cè)Q于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差m總為定值以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例若m+n≠p+qn總為變量M為變量M不變時，即為平衡狀態(tài)若m+n=p+qn總為定值M為定值M不變時，不一定為平衡狀態(tài)氣體的平均相對分子質(zhì)量

M2若各物質(zhì)均為氣體1m總為變量M為變量M不變時，即為平衡狀態(tài)若有非氣體參與2知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷氣體密度ρρ=m總V容器取決于有無非氣體取決于氣體系數(shù)差m總為定值以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例①恒容ρ為定值ρ不變時，不一定為平衡狀態(tài)②恒壓若m+n≠p+qV容器為變量ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態(tài)若m+n=p+qV容器為定值ρ為定值量ρ不變時，不一定為平衡狀態(tài)3若各物質(zhì)均為氣體1m總為變量

不論恒壓還是恒容ρ為變量ρ不變時，一定為平衡狀態(tài)若有非氣體參與2知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷混合氣體總壓強(qiáng)PV=nRT因為恒容、恒溫條件下，n(g)

越大則壓強(qiáng)P

就越大，則無論各組分是否均為氣體，當(dāng)

Δn(g)=0，當(dāng)

Δn(g)≠0，只需考慮反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量之差Δn(g)

。則

P

為定值，不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。則

P

不變時，一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。則

P

不變時，則

P

為變量，4一定為平衡狀態(tài)H2（g）+I2(g)

2HI(g)△紅棕色2NO2

N2O4紫紅色體系的顏色不變5知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷4、恒溫恒容時,可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________①混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化②氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生變化③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化④混合氣體的密度不再發(fā)生變化

⑤混合氣體的顏色不再發(fā)生變化

①②③練一練知識點三化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)平衡狀態(tài)可逆反應(yīng)概念逆、等、動、定、變判斷依據(jù)正逆相等變量不變研究對象特征：【課堂小結(jié)】1、在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是（）A、SO2為0.4mol/L、O2為0.2mol/L B、SO2、SO3均為0.15mol/LC、SO3為0.25mol/L

D、SO3為0.4mol/LC隨堂訓(xùn)練2、在一定溫度