人教版高中化學(xué)選擇性必修1第二章第二節(jié)第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)基礎(chǔ)課課件

第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)(基礎(chǔ)課)第二章

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡素養(yǎng)目標(biāo)1．可逆反應(yīng)都有一定的限度，是可調(diào)控的，條件改變，限度被破壞，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。2．能建立“逆、等、動(dòng)、定、變”的認(rèn)知模型，熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。舊知回顧化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．利用“速率相等”判斷(以反應(yīng)aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)為例)(1)同種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。(2)不同物質(zhì)：速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率，即v正(A)∶v逆(B)＝a∶b。舊知回顧2．利用“變量不變”判斷(1)各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度均保持不變。(2)各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變。(3)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)平衡狀態(tài)的建立1．可逆反應(yīng)(1)概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特征2．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立在一定條件下的容積不變的密閉容器中加入N2和H2進(jìn)行合成氨的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。N2、H2、NH3的濃度變化如圖所示。(1)根據(jù)圖像，分析該過(guò)程中v正、v逆的變化。(2)上述過(guò)程中v-t圖像。特別提醒

對(duì)于化學(xué)平衡的建立，也可以加入生成物，從逆反應(yīng)方向建立，也可以加入反應(yīng)物和生成物，從正、逆反應(yīng)兩方向建立。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的含義在一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率______時(shí)，反應(yīng)物和生成物的______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(jiǎn)稱化學(xué)平衡。相等濃度4．化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征可以概括為逆、等、動(dòng)、定、變。(1)逆：研究的對(duì)象是______反應(yīng)。(2)等：化學(xué)平衡的條件是v正和v逆______。(3)動(dòng)：化學(xué)平衡是一種______平衡，此時(shí)反應(yīng)并未停止。(4)定：當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的質(zhì)量(或濃度)為_(kāi)_____。(5)變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生______，并在新條件下建立新的平衡?？赡嫦嗟葎?dòng)態(tài)定值改變1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)化學(xué)平衡建立過(guò)程v正、v逆發(fā)生變化，平衡時(shí)，v正、v逆均為0。

(

)(2)合成氨反應(yīng)中，如果N2過(guò)量，則可以使H2完全消耗。 (

)(3)對(duì)于可逆反應(yīng)，若加入反應(yīng)物，則反應(yīng)先向正反應(yīng)方向進(jìn)行，停止后再向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

(

)(4)只有可逆反應(yīng)才存在平衡狀態(tài)。 (

)×××√(5)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度相等。

(

)(6)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。 (

)××2．密閉容器中，一定量的SO2和O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO3，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，反應(yīng)“停止”了?？梢哉f(shuō)明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)的判斷是(

)A．反應(yīng)生成了SO3B．SO2和O2消耗完了C．只有SO2和SO3共同存在D．SO2、O2和SO3共同存在√D

[可逆反應(yīng)是指在同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，故可以說(shuō)明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)的判斷是SO2、O2和SO3共同存在，故D正確。]3．一定條件下，密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)。當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等且不等于零時(shí)，下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(

)A．反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)B．N2、H2、NH3三者共存C．N2、H2、NH3的濃度不再變化D．N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2√D

[A.正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，故A正確；B.可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，N2、H2、NH3三者共存，故B正確；C.正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，N2、H2、NH3的濃度不再變化，故C正確；D.正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，N2、H2、NH3的濃度不再變化，N2、H2、NH3的濃度之比不一定為1∶3∶2，故D錯(cuò)誤。]知識(shí)點(diǎn)二判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法——“正逆相等，變量不變”1．正逆相等反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過(guò)換算后同一種物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。2．變量不變?nèi)绻粋€(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài)；一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量，不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。以反應(yīng)mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)為例。v正＝v逆同一物質(zhì)生成速率等于消耗速率不同物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，且表示不同方向(即“一正一逆”)可變量達(dá)不變各物質(zhì)的物理量各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、物質(zhì)的量濃度保持不變各物質(zhì)的含量各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變可變量達(dá)不變氣體的總物質(zhì)的量m＋n≠p＋q時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量一定恒容條件下的壓強(qiáng)m＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定恒壓條件下氣體的密度有顏色變化的反應(yīng)氣體的顏色不再變化在恒溫恒容的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(1)一定能證明2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填序號(hào)，下同)。(2)一定能證明I2(g)＋H2(g)??2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。(3)一定能證明A(s)＋2B(g)??C(g)＋D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。[提示]

(1)①③④

(2)⑤

(3)②④1．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)??2NH3(g)＋CO2(g)?？梢耘袛嘣摲纸夥磻?yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是(

)①2v(NH3)＝v(CO2)②密閉容器中總壓強(qiáng)不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中氨的體積分?jǐn)?shù)不變⑤密閉容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變A．②③⑤

B．②③

C．②③④

D．①②④√B

[①?zèng)]有指明正、逆反應(yīng)速率，不能判斷是否達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；②該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，故當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，已達(dá)到平衡，故正確；③隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體的質(zhì)量增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合氣體的密度增大，當(dāng)密度不再變化，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；④反應(yīng)混合氣體只有氨與二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比始終為2∶1，氨體積分?jǐn)?shù)始終不變，所以不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；⑤反應(yīng)混合氣體只有氨與二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比始終為2∶1，密閉容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，所以不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤。]2．恒溫條件下，可逆反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(

)①單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2的同時(shí)生成2n

molNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成n

molO2的同時(shí)生成2n

molNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部√A

[②描述的均為逆反應(yīng)方向，③沒(méi)有指明正、逆反應(yīng)速率，⑤恒容條件下的純氣體反應(yīng)，密度為不變量，密度不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)。]隨堂評(píng)估·知能落實(shí)

√243題號(hào)15

243題號(hào)152．如圖所示，對(duì)合成氨反應(yīng)中，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)√243題號(hào)15A．開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大C．反應(yīng)到達(dá)t1時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)停止D．反應(yīng)在t1之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C

[A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物的濃度最大，正反應(yīng)速率最大，生成物的濃度為零，逆反應(yīng)速率為零，故A正確；B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低，則正反應(yīng)速率逐漸減小，生成物的濃度增大，則逆反應(yīng)速率逐漸增大，故B正確；C.反應(yīng)到達(dá)t1時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，反應(yīng)沒(méi)有停止，故C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)在t1之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D正確。]243題號(hào)153．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說(shuō)法中不正確的是(

)A．當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度B．可逆反應(yīng)是指同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)C．平衡狀態(tài)的本質(zhì)是各反應(yīng)物、生成物的分子個(gè)數(shù)不再隨時(shí)間改變而改變D．金屬鈉在氧氣中燃燒瞬間達(dá)到平衡狀態(tài)√243題號(hào)15D

[當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度，故A正確；可逆反應(yīng)是指同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，故B正確；平衡狀態(tài)的本質(zhì)是各反應(yīng)物、生成物的分子個(gè)數(shù)不再隨時(shí)間改變而改變，故C正確；金屬鈉在氧氣中燃燒不是可逆反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。]243題號(hào)154．(教材互鑒：改編自魯科版教材)工業(yè)上常用煤和水作原料經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得氫氣，其中一步反應(yīng)的原理為CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(

)A．恒溫恒容條件下，混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化B．兩個(gè)H—O斷裂的同時(shí)有兩個(gè)C==O斷裂C．在恒容密閉容器中，氣體密度不再發(fā)生變化D．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化243題號(hào)15√

243題號(hào)155．絕熱、恒容的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：CO(g)＋H2S(g)??H2(g)＋COS(g)

ΔH<0。下列各項(xiàng)中不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(

)A．體系的壓強(qiáng)不再改變B．?dāng)嗔?molH—S的同時(shí)，也斷裂1molH—HC．體系的溫度不再改變D．v(CO)消耗∶v(COS)生成＝1∶1243題號(hào)15√D

[A.該反應(yīng)是反應(yīng)前后等體積的放熱反應(yīng)，由于是絕熱、恒容的密閉容器，溫度升高，壓強(qiáng)增大，當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再改變，則達(dá)到平衡，故A不符合題意；B.斷裂