【课件】化学平衡状态++课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

第二章第二章 化学反化学反应速率与化学平衡速率与化学平衡第第1课时化学平衡状化学平衡状态第第二二节化学化学平衡平衡C H E M I C A L R E A C T I O N R A T E A N D C H E M I C A L E Q U I L I B R I U M第二章第二章合合成成氨氨是是人人类类科科学学技技术术发发展展史史上上的的一一项项重重大大成成就就，在在农农业业、工工业业生生产中具有及其重要的意义，满足了人类的需求。其原理如下：产中具有及其重要的意义，满足了人类的需求。其原理如下：如如何何提提高高生生产产效效率率呢呢？只只要要尽尽力力提提高高化化学学反反应应速速率率生生产产效效率率就就一一定定高高吗吗？2NH3 N2+3H2 催化剂催化剂高温、高压高温、高压阅读思考阅读思考工业生产中的两个关键工业生产中的两个关键反应速率：快出产品反应速率：快出产品化学平衡化学平衡：多出产品：多出产品一、化学平衡状一、化学平衡状态的建立的建立浓浓度度时间时间(t)NH3 N2H2 正向：正向：N2+3H2=2NH3逆向：逆向：2NH3=N2+3H2NH3N2H2 浓浓度度时间时间(t)催化剂催化剂高温、高压高温、高压一、化学平衡状一、化学平衡状态的建立的建立正向：正向：N2+3H2=2NH3逆向：逆向：2NH3=N2+3H2催化剂催化剂高温、高压高温、高压v(正正)v(逆逆)v(正正)v(逆逆)反反应应速速率率时间时间(t)反应处于平衡状态反应处于平衡状态t1v(正正)=v(逆逆)v(逆逆)v(正正)v(逆逆)v(正正)反反应应速速率率时间时间(t)反应处于平衡状态反应处于平衡状态t1v(正正)=v(逆逆)二、化学平衡状二、化学平衡状态定义定义在在一一定定条条件件下下，在在可可逆逆反反应应体体系系中中，正正反反应应速速率率与与逆逆反反应应速速率率相相等等，反反应应物物的的浓浓度度与与生生成成物物的的浓浓度度均均保保持持不不变变，即即体体系系的的组组成成不不随随时时间间而而改改变变，这这表表明明该该反反应应中中物物质质的的转转化化达达到了到了“限度限度”，这时的状态我们称之为，这时的状态我们称之为化学平衡状态，化学平衡状态，简称简称化学平衡。化学平衡。即达到此条件下的最大即达到此条件下的最大转化率转化率，反应的最大程度。，反应的最大程度。转化率转化率()=转化的量转化的量起始的量起始的量100量量:质量、物质的量、体积、物质的量浓度等质量、物质的量、体积、物质的量浓度等二、化学平衡状二、化学平衡状态动态平衡动态平衡平平衡衡时时,各各组组分分的的浓浓度度保保持持一一定定(表表征征)当当外外界界条条件件改改 变变,原原 平平衡发生移动衡发生移动 研究的对象研究的对象是是可逆反应可逆反应逆逆v正正v逆逆 0(本质本质特征特征)等等动动定定变变特征特征如如何何判判断断一一个个可可逆逆的的化化学学反反应应是是否否达达到了化学平衡状态？到了化学平衡状态？三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断直接标志直接标志v正正v逆逆 0(正逆相等正逆相等)速率之比速率之比化学方程式中相应的化学方程式中相应的化学计量数之比化学计量数之比。表示表示两个不同的方向两个不同的方向。必须符合两方面必须符合两方面a.同一物质同一物质的的生成生成速率等于其速率等于其消耗消耗速率速率c.在化学方程式在化学方程式两边的不同物质两边的不同物质的的生成生成(或消耗或消耗)速率之比等速率之比等化学计量数之比化学计量数之比b.在在化化学学方方程程式式同同一一边边的的不不同同物物质质，一一种种物物质质的的生生成成速速率率与与另另一一种种物质的物质的消耗消耗速率之比等于速率之比等于化学计量数之比化学计量数之比典例精典例精讲3v(N2)v(H2)()状态状态012v正正(N2)v逆逆(NH3)()状状态态02消耗消耗 1 mol N2的同时，生成的同时，生成2 mol NH3 ()状态状态031 mol H-H键断裂的同时，键断裂的同时，2molN-H键断裂键断裂 ()状态状态04单位时间内消耗的单位时间内消耗的N2量是量是NH3量的两倍量的两倍 ()状态状态05【例【例1】，请根据所学：判断下列描述的反应状态是否达到平衡。，请根据所学：判断下列描述的反应状态是否达到平衡。N2+3H2 2NH3三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断各组分的量不再变化时达到化学平衡状态各组分的量不再变化时达到化学平衡状态各组分的质量、物质的量、物质的量浓度不变各组分的质量、物质的量、物质的量浓度不变各组分的转化率或产率不变各组分的转化率或产率不变各组分的百分含量各组分的百分含量(体积分数、质量分数体积分数、质量分数)不变不变各组分的量成一定比值时不一定达到平衡各组分的量成一定比值时不一定达到平衡只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量间接标志间接标志变量不变变量不变三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断间接标志间接标志变量不变变量不变气体的气体的p总、总、V总、总、n总总(pVnRT)左左=右：右：_看两边气体看两边气体计量数之计量数之和和左左右：右：_ 变量变量定量定量气体的气体的n n总不变时总不变时恒温恒容恒温恒容 密闭容器，密闭容器，p p总总不变时不变时恒温恒压恒温恒压 密闭容器，密闭容器，V V总总不变时不变时气体平均相对分子质量气体平均相对分子质量M三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断Mm总总n总总看气体化学计量系数看气体化学计量系数看物质状态看物质状态间接标志间接标志变量不变变量不变M不变时，即为平衡状态M不变时，不一定为平衡状态气体平均相对分子质量气体平均相对分子质量M三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断Mm总总n总总看气体化学计量系数看气体化学计量系数看物质状态看物质状态间接标志间接标志变量不变变量不变M不变时，即为平衡状态M不变时，不一定为平衡状态气体密度气体密度 三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断间接标志间接标志变量不变变量不变m总V看气体化学计量系数看气体化学计量系数看物质状态看物质状态若若m+np+q若若m+n=p+q不变时，不一定为平衡状态不变时，不一定为平衡状态不变时，即为平衡状态气体密度气体密度 三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断间接标志间接标志变量不变变量不变m总V看气体化学计量系数看气体化学计量系数看物质状态看物质状态不变时，即为平衡状态恒容恒容恒压恒压体系颜色或温度体系颜色或温度三、化学平衡状三、化学平衡状态的判断的判断间接标志间接标志变量不变变量不变对于有色物质参加反应，如果体系对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变颜色不变，反应达到平衡。，反应达到平衡。绝热绝热条件下，对于吸热或放热反应，如果体系条件下，对于吸热或放热反应，如果体系温度不变温度不变，反应达到平衡。，反应达到平衡。典例精典例精讲B演演练题组冲关冲关1NO和和O2混混合合后后可可发发生生反反应应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)、2NO2(g)N2O4(g)，反反应体系中含氮物质的物质的量浓度应体系中含氮物质的物质的量浓度c随着时间随着时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是的变化曲线如图所示。下列说法正确的是Ac为为c(NO2)随随t的变化曲线的变化曲线Bt1时，时，c(NO)+c(NO2)+c(N2O4)=c0Ct2时刻，时刻，NO2的消耗速率大于生成速率的消耗速率大于生成速率Dt3时，反应时，反应和和均达到化学平衡状态均达到化学平衡状态C演演练题组冲关冲关C课堂小结课堂小结CLASS SUMMARY化学平衡化学平衡状态状态化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断化学平衡状态化学平衡状态直接标志直接标志“正逆反应速率相等正逆反应速率相等”间接标志间接标志“变量不变变量不变”定义定义特征：逆、等、动、定、变特征：逆、等、动、定、变