化学平衡状态 课件 【体系建构+教材精研】高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 第2节第一课时 化学平衡状态课前引入写出SO2 转化为SO3、工业合成氨、形成氯水的三个化学方程式。观察上述方程式，有何共同的特点？2SO2O2 2SO3催化剂一、可逆反应在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。定义 特点 表示 如N2 +3 H22NH3 高温 高压催化剂B 【练一练】分析各选项中的各组反应，其中互为可逆反应的是()A.2KHCO3=K2CO3H2OCO2K2CO3H2OCO2=2KHCO3BCO2H2O=H2CO3H2CO3=CO2H2OCNH3HCl=NH4ClNH4Cl=NH3HClD2NaCl=2NaCl2 2NaCl2=2NaCl温馨提示：判断一个反应是可逆反应的关键是可逆反应必须是在同一条件下进行在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()ASO2为0.4 molL1，O2为0.2 molL1BSO2为0.25 molL1CSO2、SO3均为0.15 molL1DSO3为0.4 molL1【练一练】Bv正取决于反应物浓度；v逆取决于生成物浓度。反应开始时：反应物浓度最大，v正最大；生成物浓度为零，v逆为零；v正v逆。在恒温恒容的条件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，发生反应N2+3H2 2NH3（1）该可逆反应的v正、v逆取决于什么因素？（2）反应刚开始时，v正、v逆 的大小比较？随着反应的进行，反应物减少，v正逐渐减小；生成物由无到有逐渐增大，v逆从0开始逐渐增大。反应进行到一定程度时，v正=v逆，反应物与生成物浓度不再变化，反应达到最大限度，即化学平衡状态。（3）随着反应的进行，v正、v逆 的大小如何变化？为什么？（4）v正、v逆 的变化将导致二者出现什么结果？化学平衡状态的建立过程c(N2)c(H2)v正c(NH3)v逆开始转化终态最大00减小减小减小增大增大不变不变不变且不为0不变不变且不为0最大最大t1V逆V正=V正V逆时间速率化学平衡状态的建立过程条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。即平衡的建立与途径无关二、化学平衡状态在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。1、定义 2、化学平衡状态特点逆可逆反应等V正 V逆0动动态平衡，反应没有停止定各组分的浓度不变，含量一定变条件改变，原平衡被破坏，在新的条件 下建立新的平衡1.可逆反应达到平衡的主要特征是（）A.反应停止了 B.正、逆反应的速率均为零D.正、逆反应的速率相等C.正、逆反应还在进行 练习：D2.在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应下列不正确的是（）A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B.随着反应的进行，正反应的速率逐渐减少，最后为零C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变B练习：3、化学平衡状态判断 动态标志：v正v逆0 静态标志：各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。1.化学平衡状态判断的本质标志:v(正)=v(逆)0同一物质1.生成速率等于消耗速率2.单位时间内同一物质断裂的化学键与形成的化学键的物质的量相等不同物质1.化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比2.化学方程式两边物质的生成（或消耗）速率之比等于化学计量数之比即化学反应速率之比等于化学计量数之比,且表示不同反应方向(即“一正一逆”)重点强调【双选】在一定条件下，可逆反应：2 A B+3 C，在下列四种状态时属于平衡状态的是()A.v(A)正=2 mol/(Ls)v(A)逆=2 mol/(Ls)B.v(A)正=2 mol/(Ls)v(B)逆=1.5 mol/(Ls)C.v(A)正=2 mol/(Ls)v(B)逆=2 mol/(Ls)D.v(A)正=60 mol/(Lmin)v(C)逆=1.5 mol/(Ls)AD可逆反应N23H2 2NH3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()A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)C1）在单位时间内消耗了 m mol A，同时生成了m mol A；2）在单位时间内消耗了 n mol B，同时消耗了p mol C；3）v(A)v(B)v(C)v(D)=m n p q；4）在单位时间内生成了 n mol B，同时消耗了q mol D。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)可以作为达到平衡状态的标志的是（）2.化学平衡状态判断的宏观标志:各物质的浓度保持不变各物质的物理量各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度保持不变各物质的含量各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变3.化学平衡状态判断的间接标志:(1)反应物的转化率保持不变。(2)产物的产率保持不变。(3)平衡体系的颜色保持不变。(4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。(5)某化学键的破坏速率和生成速率相等。在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是()A、混合气体的压强 B、混合气体的密度 C、气体的平均相对分子质量 D、气体的总物质的量 若A为气体，则选()BCACD若改为A(g)+B(g)C(g)+D(g)，则选()无无在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是（）C.SO2的转化率不再改变A.容器内的压强不再改变B.c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2D.SO3的生成速率与SO3的消耗速率相等B 体系的压强不再改变 体系的温度不再改变 体系的密度不再变化 各组分质量分数不再改变在一个绝热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)，当m、n、p、q为任意整数时，一定可以作为反应达到化学平衡状态标志的是（）A.B.C.D.C【规律方法】判断化学平衡状态的标志，可概括为“一正一逆成比例，变量不变平衡现”。即对于同一物质v(正)v(逆)时可判定反应达平衡状态。当某一可变物理量随反应进行不再改变时，可判定已达到平衡状态。一定条件下,将NO2与SO2以体积比为12置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-1,下列能说明反应达到平衡状态的是()A.体系压强保持不变B.混合气体颜色保持不变C.SO3和NO的体积比保持不变D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2【练一练】B在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当下列物理量不再变化时，表明反应已达平衡的是（）混合气体的密度 混合气体的压强 B的物质的量浓度 混合气体的总物质的量 A.B.C.D.练一练C一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()X、Y、Z的物质的量之比为122X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成 n mol Z，同时生成2n mol YABC D练一练C可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n molNO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n molNO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A BC D全部练一练A在一定温度下的定容容器中，当下列哪些项不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态（）混合气体的压强 混合气体的密度 B的物质的量浓度 混合气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量 v(C)与v(D)的比值 混合气体的总质量 混合气体的总体积A.B.C.D.练一练B将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列各项：2v(NH3)=v(CO2)密闭容器中总压强不变密闭容器中混合气体的密度不变密闭容器中氨气的体积分数不变 密闭容器中c(NH3)不变 能判断该反应已达到平衡状态（）A.B.C.D.全部A在容积固定的密闭容器中进行的可逆反应为H2(g)I2(g)2HI(g)。其中I2（气体）是紫色的。能作为达到平衡状态的标志的是_ 同一物质正反应速率等于逆反应速率 混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变单位时间内用H2、I2和HI表示的化学反应速率之比为1：1：2一定条件下，0.3X(g)与0.3Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)H=-a kJmol-1。下列说法正确的是（）A.反应一定时间后，X与Y的物质的量之比仍为1：1B.达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量C.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化D.X的体积分数保持不变，说明反应已达到化学平衡C