【化學(xué)課件】化學(xué)平衡狀態(tài) 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

1、了解可逆反應(yīng)的含義及其特點(diǎn)。2、了解化學(xué)平衡的建立過(guò)程,掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。3、學(xué)會(huì)平衡狀態(tài)的判斷方法?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判斷?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判斷。導(dǎo)入：在工業(yè)生產(chǎn)中，必須考慮的兩個(gè)問(wèn)題？(1)反應(yīng)進(jìn)行的快慢——化學(xué)反應(yīng)速率(2)反應(yīng)進(jìn)行的完全程度—化學(xué)反應(yīng)的限度即N2＋3H22NH3

；2SO2＋O22SO3高溫、高壓催化劑催化劑△使反應(yīng)物既快又多地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物化學(xué)平衡1、定義：在同一條件下，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)。2、特點(diǎn)：注意：任何反應(yīng)都有可逆性，通常把可逆程度大的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)3、表示：一、可逆反應(yīng)雙向性可逆反應(yīng)分為正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向雙同性正、逆反應(yīng)在同一條件下同時(shí)進(jìn)行共存性反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%創(chuàng)新設(shè)計(jì):P29面課堂達(dá)標(biāo)第1題常見(jiàn)可逆反應(yīng)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(yīng)，能否反應(yīng)生成2mol

NH3？H2+I2

2HINH3+H2O

NH3·H2OSO2

+H2O

H2SO3Cl2

+H2O

HCl+HClO2NO2

N2O42SO2+O22SO3催化劑高溫二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)平衡建立：正向：N2+3H22NH3某溫度下，容積不變的密閉容器中的合成氨反應(yīng)反應(yīng)開始c(反應(yīng)物)最大，v正最大；c(生成物)=0，v逆為0。反應(yīng)過(guò)程c(反應(yīng)物)逐漸減小，v正逐漸減小；c(生成物)逐漸增大，v逆逐漸增大。達(dá)到平衡v正=v逆；c(反應(yīng)物)、c(生成物)均不再改變。N2＋3H22NH3高溫、高壓催化劑1．化學(xué)平衡狀態(tài)(2)定義一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)v正=v逆時(shí)，c(反應(yīng)物)和c(生成物)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)稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡?？赡娣磻?yīng)在一定條件下達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)就停止了嗎？當(dāng)v正=v逆時(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。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：思考：如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否已達(dá)到平衡狀態(tài)呢？逆化學(xué)平衡狀態(tài)的研究對(duì)象是_______反應(yīng)等各組分濃度/物質(zhì)的量/百分含量__________動(dòng)υ正____υ逆

____0，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡定變外界條件改變時(shí)，原平衡狀態(tài)被破壞，在新條件下建立平衡可逆＝≠保持不變“表現(xiàn)”“本質(zhì)”三、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志標(biāo)志一看速率“等”——v正＝v逆。①同一種物質(zhì)：v生成＝v消耗。②不同的物質(zhì)：“各物質(zhì)v之比”=“化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”

，必須不同方向。例：恒溫恒容時(shí),可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)

?2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是______①單位時(shí)間內(nèi)消耗1molN2，同時(shí)生成1molN2②單位時(shí)間內(nèi)消耗1molN2，同時(shí)生成2molNH3③單位時(shí)間內(nèi)消耗1molN2，同時(shí)生成3molH2④斷裂3molH-H鍵

，同時(shí)生成6molN-H鍵⑤

v正(N2)＝v逆(H2)①③一看有無(wú)正逆，二看是否等于系數(shù)之比。

有正有逆

符合比例解題方法：a、各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)目保持不變。b、各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。c、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、生成物的產(chǎn)率保持不變。三、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志一定是變量的物理量——單一物質(zhì)標(biāo)志二:看含量a、混合氣體的n總、V總（恒T、P下）、P總（恒T、V下），一切只看n總是否為變量。b、混合氣體的M＝，要根據(jù)氣體的m總、n總來(lái)確定混合氣體的M是否為變量。c、混合氣體的ρ＝，要根據(jù)氣體的m總和V總來(lái)確定混合氣體的ρ是否為變量。m總n總m總V總?cè)?、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志不一定是變量的物理量——混合氣體“變量”——“不變”即平衡標(biāo)志三：找變量以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例a.對(duì)于純氣體參加的可逆反應(yīng)平衡不一定平衡壓強(qiáng)①m＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)②m＋n=p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)混合氣體平均摩爾質(zhì)量①當(dāng)m＋n≠p＋q時(shí)，

一定時(shí)溫度當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定平衡不一定平衡恒溫恒壓時(shí)，m＋n≠p＋q，則密度一定時(shí)平衡②當(dāng)m＋n=p＋q時(shí)

，

一定時(shí)平衡不一定平衡恒溫恒容時(shí)，密度一定密度以mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例不一定平衡①n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)平衡②n=p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)平衡平衡恒溫恒容時(shí)，密度一定平衡混合氣體平均摩爾質(zhì)量①一定時(shí)，只有當(dāng)n≠p＋q時(shí)②一定時(shí)，但n=p＋q時(shí)體系密度b.對(duì)于非純氣體參加的可逆反應(yīng)以mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例壓強(qiáng)與平衡無(wú)關(guān)的說(shuō)法①各組分的濃度相等。②各組分的濃度之比等于計(jì)量系數(shù)之比。③各組分的分子個(gè)數(shù)之比等于計(jì)量系數(shù)之比。三、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志標(biāo)志三A．N2O4和NO2的分子數(shù)比為1：2B．N2O4和NO2的濃度相等C．平衡體系的顏色一定不再改變D．單位時(shí)間有1molN2O4變?yōu)镹O2的同時(shí)，有2molNO2變?yōu)镹2O4

例、在2NO2

?

N2O4的可逆反應(yīng)中，下列狀態(tài)一定屬于平衡狀態(tài)的是（）CD【深入研究】例如：A(s)

?

B(g)+C(g)當(dāng)投入一定量的A時(shí)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，B、C的體積分?jǐn)?shù)始終為1/2，不是變量，不能作為判斷平衡的依據(jù)。反應(yīng)體系中的某種氣體的體積分?jǐn)?shù)（即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）不變時(shí)，是否一定可以判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)？當(dāng)按系數(shù)比投入一定量的B、C時(shí)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，B、C的體積分?jǐn)?shù)始終為1/2，不是變量，不能作為判斷平衡的依據(jù)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)可逆反應(yīng)概念逆、等、動(dòng)、定、變判斷依據(jù)1、等—2、變—“變量”不變研究對(duì)象特征：＝系數(shù)之比υ正υ逆a、恒溫條件下，氣體的n總、m總、V總、P總一定變嗎？如何判斷？化學(xué)反應(yīng)n總m總V總P總

恒V恒P恒V恒P2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

變不變不變不變變不變不變不變變變變不變【深入研究】變不變變不變不變不變混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M，不再變化時(shí)，要具體分析：m總M=n總看氣體系數(shù)找固體分子、分母只要有一個(gè)是變量，M即可作為判斷平衡的依據(jù)A(g)+B(g)?2C(g)A(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)m總n總M不變不變不變不變變變變不變變b、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量【深入研究】例如：A(s)

?

B(g)+C(g)當(dāng)投入一定量的A時(shí)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，B、C的物質(zhì)的量始終為1：1，平均相對(duì)分子質(zhì)量不是變量，不能作為判斷平衡的依據(jù)。反應(yīng)體系中的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，是否一定可以判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)？恒溫恒容時(shí)，氣體的密度ρ不再變化時(shí)，要具體分析：m總ρ=V不會(huì)變找固體，若方程式中有固體，則氣體總質(zhì)量會(huì)變化對(duì)于反應(yīng)：A(s)+B(g)=C(g)mA+mB+mC不變（質(zhì)量守恒）質(zhì)量減少質(zhì)量增加恒容時(shí)，凡是有固體參與的反應(yīng)，其氣體密度都會(huì)變c、混合氣體的密度例2、

恒溫恒容時(shí),可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________①N2、H2、NH3

的濃度比為1:3:2②N2的濃度不隨時(shí)間變化

③NH3的百分含量不再發(fā)生變化④混合氣體的顏色不再發(fā)生變化

⑤H2的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化②