2.2課時1化學平衡狀態(tài)課件高二化學人教版選擇性必修1

化學平衡狀態(tài)第二章化學反應速率與化學平衡1．認識化學反應的可逆性,了解可逆反應的特點。2．通過化學平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學平衡的特征，理解并會判斷化學平衡狀態(tài)的標志。合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大成就，在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓問題，原理如下：如何提高生產效率呢？2NH3

N2

+3H2

催化劑高溫、高壓使原料盡可能快地轉化為產品使原料盡可能多地轉化為產品——化學反應速率

動力學——化學反應限度

熱力學1.回憶曾經學習過哪些可逆反應？NH3+H2O

NH3

·H2OSO2+H2O

H2SO3CO2+H2OH2CO3H2+I22HI加熱2NO2N2O4Cl2+H2OHCl+HClO2SO2+O2

2SO3催化劑高溫N2+3H22NH3催化劑高溫高壓在一定條件下，容積不變的密閉容器中，充入1molN2和3molH2發(fā)生反應，能否反應生成2mol

NH3？2.概括可逆反應的基本特征？雙同：相同的條件下，正逆反應同時進行雙向：可逆符號“?”表征正、逆反應兩個方向一?。悍磻镛D化率小于100%，反應物與生成物共存1.分析各選項中的各組反應，其中互為可逆反應的是(

)A.2KHCO3→K2CO3＋H2O＋CO2↑K2CO3＋H2O＋CO2

→2KHCO3

B．CO2＋H2O→H2CO3

H2CO3→CO2＋H2O

C．NH3＋HCl→NH4Cl

NH4Cl→NH3↑＋HCl↑

D．2NaCl→

2Na＋Cl2↑

2Na＋Cl2→2NaClB2.對于可逆反應2SO2＋O2?2SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長的時間后，18O原子(

)A．只存在于O2中B．只存在于O2和SO3中C．只存在于O2和SO2中D．存在于O2、SO2和SO3中D3.在密閉容器中進行反應：X2(g)＋Y2(g)?2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度可能是(

)A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(X2)＝0.2mol·L－1C．c(Y2)＝0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1A【解析】假設則完全轉化時，X2(g)、Y2(g)、Z(g)的濃度范圍分別為0～0.2mol·L－1、0～0.4mol·L－1

、0～0.4mol·L－1；該反應是總體積不變的反應，反應達到平衡時，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質的量不會改變，物質的總濃度也不會改變，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。一、化學平衡狀態(tài)

N2+3H2

?2NH3(1)建立濃度時間(t)NH3N2H2

v(正)>v(逆)v(正)v(逆)反應速率時間(t)反應處于平衡狀態(tài)t1v(正)=v(逆)當正、逆反應速率相等時，達到看似不變的“表面靜止”狀態(tài)，但實際反應并未停止，一直在進行中：研究對象為可逆反應：V正=V逆≠0

：動態(tài)平衡：各組分的濃度保持不變：外界條件改變，化學平衡狀態(tài)可能發(fā)生改變一、化學平衡狀態(tài)

一定條件下的可逆反應中，當v正=v逆時，c(反應物)和c(生成物)均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應中物質的轉化達到了“限度”，這時的狀態(tài)稱之為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。(2)含義反應速率時間(t)v(正)>v(逆)v(正)v(逆)反應處于平衡狀態(tài)t1v(正)=v(逆)(3)特征

逆

等

動

定

變

α

＝

×100%反應物的減少量反應物的起始量轉化率反應物的轉化率達到最大值“本質”“表現(xiàn)”二、化學平衡狀態(tài)標志①全部是氣體參與的等體積反應還是非等體積反應；②有固體參與的等體積反應還是非等體積反應。1.“兩審”一審題干條件:二審反應特點：是恒溫恒容、恒溫恒壓、恒容絕熱；同一物質，生成等于消耗。2.“兩標志”(1)直接標志（動態(tài)標志、本質）：(2)間接標志（靜態(tài)標志、現(xiàn)象）：“變量不變”V正＝V逆同一物質：

消耗的速率=生成的速率不同物質：要具正、逆兩個方向，且兩向速率之比=化學計量數(shù)之比例：一定條件下，可逆反應N2+3H22NH3。（1）單位時間內，有1molN2消耗，同時有1molN2生成（2）單位時間內，有3molH2消耗，同時有2molNH3消耗（3）單位時間內，有1molN2生成，同時有2molNH3生成（4）斷開1molN≡N的同時有6molN—H斷裂一看有無正逆，二看是否等于系數(shù)之比。解題方法：標志一變量不變標志二（注意不是相等，也不是成一定的比值）mB、nB、CB、質量分數(shù)wB、轉化率ɑB、顏色、絕熱容器內的溫度等不再變化時，可以證明反應達到了平衡狀態(tài)。其中的B指的是反應體系中的某一種物質，不是整體量。某種氣體的體積分數(shù)（即物質的量分數(shù)）φB不再變化時，要具體分析：第一類第二類絕大多數(shù)情況下，體積分數(shù)φB不變，可以作為判斷平衡的依據(jù)，個別情況例外特例：只有生成物有氣體時，體積分數(shù)始終不變，不是變量變量不變標志二（1）對同一組分，c、n、w(質量分數(shù))、X％(物質的量分數(shù))等，保持不變則平衡。特例：NH4Cl(S)=NH3(g)+HCl(g)w、X％一定時，不能判定平衡（2）溫度保持不變則達到平衡（絕熱體系）常見有色氣體：紅棕色：Br2(g)NO2(g)、黃綠色：Cl2(g)、紫色：I2(g)（3）對于有色物質參與反應，顏色不變則達到平衡在一定溫度下的恒容密閉容器中，表明反應A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)已達平衡的是（

）A．混合氣體的壓強不變 B．混合氣體的密度不變C．反應物的相對分子質量不變 D．氣體的總物質的量不變B【解析】該反應是反應前后氣體體積沒有變化的反應，容器中的壓強始終不發(fā)生變化，恒溫恒容下，氣體質量會變，密度會變，密度不變時，達到化學平衡狀態(tài)；相對分子質量是物質的本身性質，不隨反應變化而變化；反應前后氣體的總物質的量相等，始終保持不變；變量不變標志二（4）壓強不變則平衡（恒溫恒容）壓強不變若m+n≠p+q一定若m+n=p+q不一定平均摩爾質量不變若m+n≠p+q若m+n=p+q一定不一定密度不變若m+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定以恒溫恒容條件下mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例PV=nRTM＝M總n總Vmρ＝變量不變標志二（5）混合氣體密度不變則平衡看有無固體或液體看條件（恒T恒P，恒T恒V）均為氣體有非氣體參與恒溫恒容恒溫恒壓Δn(g)=0Δn(g)≠0√×恒溫恒容恒溫恒壓Δn(g)=0Δn(g)≠0√√極限法×變量不變標志二（6）混合氣體M不變則平衡——均為氣體有非氣體參與Δn(g)=0Δn(g)≠0√×Δn(g)=0Δn(g)≠0極限法√【深入研究】恒溫條件下，氣體的n總、m總、V總一定變嗎？如何判斷？化學反應n總m總V總恒V恒P2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

變不變變不變不變變不變不變不變變不變變【深入研究】特例：反應物無氣體，只有生成物有氣體時，體積分數(shù)始終不變，故此時體積分數(shù)不是變量反應體系中的某種氣體的體積分數(shù)（即物質的量分數(shù)）不變時，是否一定可以判斷反應已達到平衡狀態(tài)？例如：A(s)?B(g)+C(g)當投入一定量的A時，隨著反應的不斷進行，B、C的體積分數(shù)始終為1/2，不是變量，不能作為判斷平衡的依據(jù)。當按系數(shù)比投入一定量的B、C時，隨著反應的不斷進行，B、C的體積分數(shù)始終為1/2，不是變量，不能作為判斷平衡的依據(jù)。在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應：2NO22NO+O2該反應達到平衡的標志是：

①②④⑥①混合氣體的顏色不再改變②混合氣體的平均相對分子質量不變③混合氣體的密度不變④混合氣體的壓強不變⑤單位時間內消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2⑥O2氣體的物質的量濃度不變化學平衡狀態(tài)研究對象可逆反應概念特征：逆、等、動、定、變判斷依據(jù)1、等—＝系數(shù)之比υ正υ逆2、變—“變量”不變1.恒溫恒容時,可逆反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達到平衡狀態(tài)的標志是_________①混合氣體總的物質的量不再發(fā)生變化②氣體的總壓強不再發(fā)生變化③混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生變化④混合氣體的密度不再發(fā)生變化①②③思考：對于可逆反應:H2(g)+I2(g)?2HI(g)呢

？都不行2.一定條件下，在密閉容器中，能表示反應X(g)＋2Y(g)?2Z(g)一定達到化學平衡狀態(tài)的是()①X、Y、Z的物質的量之比為1∶2∶2②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化③容器中的壓強不再發(fā)生變化④單位時間內生成nmolZ，同時生成2nmolYA．①②B．①④C．②③D．③④C3．在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)達到平衡的標志的是

①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時間內生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的物質的量不再變化⑦單位時間內消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2②⑧4.在兩個恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應：甲：C(s)+H2O(g)CO(g)+