高中化學 專題2 化學反應(yīng)速率與化學平衡 第二單元 第2課時 化學平衡狀態(tài)課件（選修4）-人教版高中選修4化學課件

1、 專題2第二單元化學反應(yīng)的方向和限度第2課時 化學平衡狀態(tài)核心素養(yǎng)發(fā)展目標HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO1.變化觀念與平衡思想：從可逆反應(yīng)化學平衡狀態(tài)的建立過程，認識化學平衡是一種動態(tài)平衡。2.證據(jù)推理與模型認知：熟知化學平衡狀態(tài)的特征，建立化學平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。新知導學 啟迪思維 探究規(guī)律達標檢測 檢測評價 達標過關(guān)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN課時對點練 注重雙基 強化落實01新知導學1.可逆反應(yīng)的概念在相同條件下，既能向 方向進行，同時又能向 方向進行的反應(yīng)。2.表示方法可逆反應(yīng)方程式常用“ ”連接，把從左向右進行的反應(yīng)稱為 ，把從右向左進行的反應(yīng)稱為 。一

2、、可逆反應(yīng)及其特征正反應(yīng)逆反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)3.特點(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng) 。(2)反應(yīng) 進行到底，反應(yīng)物 實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中，與化學反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì) 。(4)反應(yīng)達到限度時，反應(yīng) 。同時發(fā)生、同時存在不能不能共存于同一反應(yīng)體系仍在進行，沒有停止可逆反應(yīng)的特征(1)雙向性：可逆反應(yīng)分為方向相反的兩個反應(yīng)正反應(yīng)和逆反應(yīng)。(2)雙同性：正、逆反應(yīng)在相同條件下是同時進行的。(3)共存性：反應(yīng)物和生成物共存于同一體系中，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。(4)能量轉(zhuǎn)化類型相反：若正反應(yīng)放熱，則逆反應(yīng)吸熱。歸納總結(jié)例1下列對可逆反應(yīng)的說法正確的是A.既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進

3、行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)B.在可逆反應(yīng)里正反應(yīng)的速率是正值，逆反應(yīng)的速率是負值C.可逆反應(yīng)不能完全進行，存在一定的限度解析可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，A項錯誤；在可逆反應(yīng)里正反應(yīng)的速率、逆反應(yīng)的速率都取正值，B項錯誤；可逆反應(yīng)的特點是不能完全進行到底，存在一定的限度，C項正確；兩反應(yīng)的反應(yīng)條件不同，不互為逆反應(yīng)，D項錯誤。例2(2018鄭州高二月考)可逆反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，充入由18O組成的氧氣一段時間后，18O存在下列物質(zhì)中的A.多余的氧氣中B.生成的三氧化硫中C.氧氣和二氧化硫中D.二氧化硫、氧氣和三氧化硫中解析

4、18O2的加入定會與SO2結(jié)合生成含18O的SO3，同時含有18O的SO3又會分解得到SO2和O2，使得SO2和O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3這三種物質(zhì)中。二、化學平衡狀態(tài)及其特征1.化學平衡狀態(tài)的建立(1)在一定條件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)要求填表：N23H2 2NH3 反應(yīng)物濃度v正生成物濃度v逆開始時 c(N2)_ c(H2)_ _進行中 c(N2)_ c(H2)_平衡時 c(N2)_ c(H2)_最大最大最大00減小減小減小增大增大不變不變不變不變不變(2)用速率時間(vt)圖像表示出以上過程：2.化

5、學平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當正、逆兩個方向的反應(yīng)速率 時，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的 或 保持恒定的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。質(zhì)量濃度相等3.化學平衡的特征化學平衡的特征可以概括為逆、等、動、定、變，即：(1)逆：研究的對象是 反應(yīng)。(2)等：化學平衡的條件是v正和v逆 。(3)動：化學平衡是一種 平衡，此時反應(yīng)并未停止。(4)定：當可逆反應(yīng)達到平衡時，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一 。(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?？赡嫦嗟葎討B(tài)定值改變例3判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)只有可逆反應(yīng)才存在平衡狀態(tài)()(2)化學平衡狀

6、態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進行到最大限度的結(jié)果()(3)化學反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率都為0()(4)化學反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時反應(yīng)物和生成物的濃度相等()(5)化學反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例()三、化學平衡狀態(tài)判斷的兩個依據(jù)1.正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，v正v逆(1)在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是_(填序號)。單位時間內(nèi)生成n mol A，同時生成3n mol B生成C的速率與C分解的速率相等3v正(A)v逆(B)單位時間內(nèi)生成n mol A，同時生成2n mol C(2)特別

7、提示對同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；對不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。2.反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變(1)一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進行如下反應(yīng)：A(s)2B(g)C(g)D(g)。當下列物理量不發(fā)生變化時，能表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 (填序號)?；旌蠚怏w的總物質(zhì)的量B的物質(zhì)的量濃度容器內(nèi)氣體的壓強混合氣體的密度(2)特別提示若反應(yīng)前后氣體體積不相等時，反應(yīng)混合氣體的總物質(zhì)的量或壓強不再發(fā)生變化時，該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。若反應(yīng)無固體或液體參加或生成時，反應(yīng)混合氣體的總質(zhì)量或密度不變時，該反應(yīng)不一定為平衡狀態(tài)。例4一定條

8、件下，在體積為1 L的密閉容器中，1 mol X和 1 mol Y 進行反應(yīng)：2X(g)Y(g) Z(g)，下列敘述能證明該反應(yīng)已達到化學平衡狀態(tài)的是A.X的百分含量不再發(fā)生變化B.c(X)c(Y)c(Z)211C.容器內(nèi)原子總數(shù)不再發(fā)生變化D.同一時間內(nèi)消耗2n mol X的同時生成n mol Z解析反應(yīng)過程中原子個數(shù)守恒；消耗2n mol X與生成n mol Z是同一反應(yīng)方向，不能說明反應(yīng)已達平衡；濃度之比為211，不能說明濃度保持不變。例5(2018嘉興市第一中學期中)反應(yīng)H2(g)I2(g) 2HI(g)H0)。能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡的是A.v(NH3)2v(CO2)B.密閉

9、容器中NH3體積分數(shù)不變C.反應(yīng)吸收a kJ熱量D.密閉容器中混合氣體的密度不變15161234567891011121314解析未體現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故A錯誤；由于反應(yīng)物為固體，密閉容器中氨氣的體積分數(shù)一直不變，不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡，故B錯誤；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)吸收a kJ熱量，只是說明分解的氨基甲酸銨的物質(zhì)的量為1 mol，不能說明氨基甲酸銨的物質(zhì)的量是否變化，故C錯誤；密閉容器中混合氣體的密度不變，說明氣體質(zhì)量不變，正、逆反應(yīng)速率相等，故D正確。1516123456789101112131413.(2018浙江教育綠色評價聯(lián)盟聯(lián)考)已知：X(g)2Y(g) 3Z(

10、g)Ha kJmol1(a0)。下列說法正確的是A.達到化學平衡狀態(tài)時，Y的正反應(yīng)速率和 Z的逆反應(yīng)速率相等B.達到化學平衡狀態(tài)時，X、Y、Z的濃度之比為123C.達到化學平衡狀態(tài)時，反應(yīng)放出的總熱量一定小于a kJD.0.2 mol X和 0.2 mol Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol15161234567891011121314解析由題意知，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)。達到化學平衡狀態(tài)時，Y的正反應(yīng)速率和Z的逆反應(yīng)速率不相等，3v(Y)2v(Z)，A不正確；達到化學平衡狀態(tài)時，X、Y、Z的濃度之比不一定是123，B不正確；不知道反應(yīng)物的投料和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是多少，無

11、法判斷達到化學平衡狀態(tài)時反應(yīng)放出的總熱量，C不正確；可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，D正確。1516123456789101112131414.將2 mol SO2和1 mol O2充入體積為2 L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：O2(g)2SO2(g) 2SO3(g)。經(jīng)過10 s達到平衡狀態(tài)，此時c(SO3)0.4 molL1。(1)在達到平衡的過程中v(SO2)_。1516綜合強化ZONGHEQIANGHUAZONGHEQIANGHUA0.04 molL1s1解析平衡時c(SO3)0.4 molL1，則轉(zhuǎn)化的c(SO2)0.4 molL1，v(SO2) 0.04 molL1s1

12、。1234567891011121314(2)有同學認為平衡是在一定條件下建立的，改變條件時平衡會發(fā)生變化，所以可以通過改變條件使SO3的平衡濃度變?yōu)? molL1，你認為這種說法正確嗎？_(填“正確”或“不正確”)。1516不正確解析2SO2O2 2SO3是可逆反應(yīng)，改變?nèi)魏螚l件都不可能使之進行到底，所以該說法不正確。123456789101112131415.一定溫度下，在2 L的恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示。1516請回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學方程式為_。解析當N減少4 mol時，M增加2 mol，所以化學方程式為2N M。12345678

13、91011121314(2)在t2時刻存在的等量關(guān)系是_，此時反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)？_(填“是”或“否”)。1516n(M)n(N)否解析t2時刻，n(M)n(N)4 mol，t2時刻后，N物質(zhì)的量繼續(xù)減小，M物質(zhì)的量繼續(xù)增加，故仍未達到平衡。1234567891011121314(3)在t3時刻v正_(填“”“”或“”)v逆，理由是_。1516M和N的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，故v正v逆解析t3時刻，M和N的物質(zhì)的量均不再發(fā)生變化，所以反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。123456789101112131416.一定溫度下，在10 L密閉容器中加入5 mol SO2和3 mol O

14、2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，10 min時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時有3 mol SO2發(fā)生了反應(yīng)。(1)反應(yīng)生成了_ mol SO3，v(SO2)_。151630.03 molL1min11234567891011121314(2)平衡時SO3的濃度是_，SO2的轉(zhuǎn)化率是_。15160.3 molL160%解析2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)起始： 5 mol 3 mol 0變化： 3 mol 1.5 mol 3 mol平衡： 2 mol 1.5 mol 3 mol平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量為2 mol1.5 mol3 mol6.5 mol。1234567891011121314(3)平衡時容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為_ mol。15166.51234567891011121314(4)物質(zhì)的濃度不再改變標志著該反應(yīng)已達平衡，下列還可以說明該反應(yīng)已達平衡的是_(填序號)。體系內(nèi)壓強不再改變?nèi)萜鲀?nèi)氣體的密度不再改變混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變v正(SO3)2v逆(O2)n(