高二【化學(xué)(人教版)】選擇性必修一22化學(xué)平衡-(第一課時(shí))-課件

化學(xué)平衡（第一課時(shí)）化學(xué)平衡（第一課時(shí)）1工業(yè)合成氨

氨氣在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，隨著人類社會(huì)的發(fā)展，對(duì)氨的需求量日益增長。

如何提高生產(chǎn)效率呢？只要盡力提高化學(xué)反應(yīng)速率生產(chǎn)效率就一定高嗎？2NH3

N2

+3H2

催化劑高溫、高壓工業(yè)合成氨氨氣在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，隨著人類社會(huì)2各物質(zhì)的起始量/mol充分反應(yīng)后各物質(zhì)的量/molN2H2NH3

N2H2NH3

5150394

某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應(yīng)足夠長時(shí)間后各物質(zhì)的量不再改變，數(shù)據(jù)如下：閱讀與思考各物質(zhì)的起始量/mol充分反應(yīng)后各物質(zhì)的量/molN2H2N3各物質(zhì)的起始量/mol充分反應(yīng)后各物質(zhì)的量/molN2H2NH3

N2H2NH3

5150394

某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應(yīng)足夠長時(shí)間后各物質(zhì)的量不再改變，數(shù)據(jù)如下：合成氨反應(yīng)有限度，原料無法轉(zhuǎn)化完全只考慮化學(xué)反應(yīng)速率不夠，還需考慮如何盡可能多地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品閱讀與思考各物質(zhì)的起始量/mol充分反應(yīng)后各物質(zhì)的量/molN2H2N4正向：N2+3H2

2NH3合成氨反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化示意圖逆向：2NH3

N2

+3H2

2NH3

N2

+3H2

催化劑高溫、高壓正向：N2+3H22NH3合成氨反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)5

任何可逆反應(yīng)在一定條件下都存在反應(yīng)的限度。達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)就停止了嗎？想一想任何可逆反應(yīng)在一定條件下都存在反應(yīng)的限度。達(dá)到限度6該可逆反應(yīng)中包含兩個(gè)反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生

當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，達(dá)到看似不變的“表面靜止”狀態(tài)，但實(shí)際反應(yīng)并未停止，一直在進(jìn)行中。正向：N2+3H2

2NH3逆向：2NH3

N2

+3H2

2NH3

N2

+3H2

催化劑高溫、高壓該可逆反應(yīng)中包含兩個(gè)反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生當(dāng)正7一.化學(xué)平衡狀態(tài)

在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時(shí)間而改變，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”，這時(shí)的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。

化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。1.化學(xué)平衡狀態(tài)一.化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆反8

α

＝×100%反應(yīng)物的減少量反應(yīng)物的起始量轉(zhuǎn)化率

達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，反應(yīng)達(dá)到該條件下物質(zhì)轉(zhuǎn)化的最大“限度”，即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大。反應(yīng)物的減少量反應(yīng)物的起始量轉(zhuǎn)化率達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，反9練一練

某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，請(qǐng)根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率。各物質(zhì)的起始量/mol化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)的量/molN2H2NH3

N2H2NH3

5150394練一練某溫度下，在容積不變的密閉容器中N2與H2反應(yīng)10起始量/mol

變化量/mol

平衡量/mol

5150

2

64練一練

α＝

×100%＝40%6mol15mol平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率

3

94

N2+3H2

2NH3起始量/mol51511

平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是該條件下反應(yīng)物能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)化率。起始量/mol

變化量/mol

平衡量/mol

5150

2

64練一練

α＝

×100%＝40%6mol15mol平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率

3

94

N2+3H2

2NH3平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是該條件下反應(yīng)物能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)12

化學(xué)平衡狀態(tài)有什么特點(diǎn)？如何判斷一個(gè)可逆的化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)？任務(wù)一梳理與提煉化學(xué)平衡狀態(tài)有什么特點(diǎn)？如何判斷一個(gè)可逆的化學(xué)反應(yīng)是132.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)①

即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率②各組分的質(zhì)量或濃度保持不變③是動(dòng)態(tài)平衡

υ(正)＝υ(逆)≠0一.化學(xué)平衡狀態(tài)2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)①υ(正)＝υ(逆)≠0一.化14

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D.混合氣體的總質(zhì)量不再變化E.混合氣體的密度不再變化N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，15

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，16

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，17

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

H2的消耗速率＝

N2消耗速率的3倍一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，18

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

H2的消耗速率＝

N2消耗速率的3倍

＝N2生成速率的3倍一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，19

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D.混合氣體的總質(zhì)量不再變化E.混合氣體的密度不再變化N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，20

一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，以下哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？練一練A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2，同時(shí)生成2amolNH3

B.H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D.混合氣體的總質(zhì)量不再變化E.混合氣體的密度不再變化N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

答案：BC一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，21判斷方法：反應(yīng)中“變化的量”“不變”

時(shí)，即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)①

即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率②各組分的質(zhì)量或濃度保持不變③是動(dòng)態(tài)平衡一.化學(xué)平衡狀態(tài)2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)

υ(正)＝υ(逆)≠0判斷方法：反應(yīng)中“變化的量”“不變”①一.化學(xué)平衡狀態(tài)222化學(xué)平衡狀態(tài)可以改變嗎？哪些反應(yīng)條件可能影響化學(xué)平衡呢？分析與思考各物質(zhì)的起始量/mol平衡時(shí)各物質(zhì)的量/molN2H2NH3

N2H2NH3

5150394化學(xué)平衡狀態(tài)可以改變嗎？哪些反應(yīng)條件可能影響化學(xué)平衡23反應(yīng)條件改變?chǔ)?正)＝υ(逆)（平衡狀態(tài)）υ′(正)

≠

υ′(逆)

（非平衡狀態(tài)）

改變影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，就有可能改變化學(xué)平衡，如濃度、壓強(qiáng)、溫度。反應(yīng)條件改變?chǔ)?正)＝υ(逆)（平衡狀態(tài)）υ′(正24①

即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率②各組分的質(zhì)量或濃度保持不變③是動(dòng)態(tài)平衡④條件改變，原化學(xué)平衡狀態(tài)可能發(fā)生變化一.化學(xué)平衡狀態(tài)2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)

υ(正)＝υ(逆)≠0①一.化學(xué)平衡狀態(tài)2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)υ(正)＝υ(25

化學(xué)平衡的改變，有規(guī)律可循嗎？不同的化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有什么關(guān)系呢？任務(wù)二規(guī)律的探尋化學(xué)平衡的改變，有規(guī)律可循嗎？不同的26800℃，在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)序號(hào)起始時(shí)的濃度（×10－2mol·L-1）平衡時(shí)的濃度（×10－2mol·L-1）平衡時(shí)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)111000.50.50.50.5213000.252.250.750.7530.2530.750.750.212.960.790.791.01.01.0

表1800℃時(shí)反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度800℃，在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：27該結(jié)論適用于其他可逆反應(yīng)嗎？

在一定溫度下，表1中的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的乘積與反應(yīng)物濃度的乘積的比值是一個(gè)定值。該結(jié)論適用于其他可逆反應(yīng)嗎？在一定溫度下，表1中的28序號(hào)起始時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.70212.289.96403.8411.52416.87312.018.40304.5800.97314.8640015.201.6961.69611.8150012.871.4331.43310.0060037.774.2134.21329.34

表2457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)

2HI(g)中各物質(zhì)的濃度序號(hào)起始時(shí)的濃度平衡時(shí)的濃度平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(H29序號(hào)起始時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.70212.289.96403.8411.52416.87312.018.40304.5800.97314.8640015.201.6961.69611.8150012.871.4331.43310.0060037.774.2134.21329.34

表2457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)

2HI(g)中各物質(zhì)的濃度380628823335410648701653序號(hào)起始時(shí)的濃度平衡時(shí)的濃度平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(H30比較兩個(gè)反應(yīng)，結(jié)果的不同可能跟什么因素有關(guān)？

考慮化學(xué)計(jì)量數(shù)？c(CO2)

?

c(H2)c(CO)?

c(H2O)是定值H2(g)+I2(g)2HI(g)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c

(HI)c(H2)?

c(I2)不是定值比較兩個(gè)反應(yīng)，結(jié)果的不同可能跟什么因素有關(guān)？31H2(g)+I2(g)2HI(g)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)任務(wù)二規(guī)律的探尋是定值嗎？2c

(HI)c(H2)?

c(I2)H2(g)+I2(g)2HI(g)C32序號(hào)起始時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.70212.289.96403.8411.52416.87312.018.40304.5800.97314.8640015.201.6961.69611.8150012.871.4331.43310.0060037.774.2134.21329.34

表2457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)

2HI(g)中各物質(zhì)的濃度761357646669821197403306序號(hào)起始時(shí)的濃度平衡時(shí)的濃度平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(H33再次比較兩個(gè)反應(yīng)，如果將反應(yīng)的書寫形式改變，會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？c(CO2)

?

c(H2)c(CO)?

c(H2O)是定值H2(g)+I2(g)2HI(g)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2(g)+I2(g)

HI(g)+HI(g)再次比較兩個(gè)反應(yīng)，如果將反應(yīng)的書寫形式改變，會(huì)出34再次比較兩個(gè)反應(yīng)，如果將反應(yīng)的書寫形式改變，會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？c(CO2)

?

c(H2)c(CO)?

c(H2O)是定值H2(g)+I2(g)2HI(g)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2(g)+I2(g)

HI(g)+HI(g)是定值？c

(HI)?c(HI)

c(H2)?c(I2)是定值？c2

(HI)

c(H2)?

c(I2)

即再次比較兩個(gè)反應(yīng)，如果將反應(yīng)的書寫形式改變，會(huì)出35序號(hào)起始時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)的濃度（×10－3mol·L-1）平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)111.976.94405.6170.59412.70212.289.96403.8411.52416.87312.018.40304.5800.97314.8640015.201.6961.69611.8150012.871.4331.43310.0060037.774.2134.21329.34

表2457.6℃時(shí)反應(yīng)體系H2(g)+I2(g)

2HI(g)中各物質(zhì)的濃度48.3848.6149.5448.4848.7148.81序號(hào)起始時(shí)的濃度平衡時(shí)的濃度平衡時(shí)c(H2)c(I2)c(H36該結(jié)論適用于其他可逆反應(yīng)嗎？

在一定溫度下，以化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)，生成物平衡時(shí)濃度冪之積與反應(yīng)物平衡時(shí)濃度冪之積的比值是一個(gè)定值（扣除實(shí)驗(yàn)誤差）。任務(wù)二規(guī)律的探尋該結(jié)論適用于其他可逆反應(yīng)嗎？在一定溫度下，以化學(xué)計(jì)37序號(hào)平衡時(shí)的濃度/(

mol·L-1)平衡時(shí)c(H2)