高考化学精品荟萃课件：第二章第三节第一课时　化学平衡（新人教版选修4）.ppt

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1、第一课时化学平衡状态第一课时化学平衡状态第第三三节节 化化学学平平衡衡第第一一课课时时化化学学平平衡衡状状态态预预 习习 全全 程程 设设 计计名名 师师 全全 程程 导导 学学案案 例例 全全 程程 导导 航航训训 练练 全全 程程 跟跟 踪踪返回返回一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率进行，而且两种过程的速率 ，于是饱和溶液的，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都浓度和固体溶质的质

2、量都 我们把这类过程我们把这类过程称作称作 表述这类过程时，约定采用表述这类过程时，约定采用“”来代替反应式中原来用的来代替反应式中原来用的“=”号号相等相等可逆过程可逆过程不变不变返回溶解、结晶过程可表示为：固体溶质溶解、结晶过程可表示为：固体溶质 溶液中的溶质溶液中的溶质返回1可逆反应可逆反应在一定条件下，既能向在一定条件下，既能向 方向进行，又能向方向进行，又能向 方向进行的反应叫做可逆反应通常把方向进行的反应叫做可逆反应通常把 进行的反应称作正反应，进行的反应称作正反应，进行的进行的反应称作逆反应任何可逆反应，在反应称作逆反应任何可逆反应，在 进行的进行的同时，同时，也在进行也在进行正

3、反应正反应逆反应逆反应从左到右从左到右从右向左从右向左正反应正反应逆反应逆反应返回2不可逆反应不可逆反应正反应几乎能正反应几乎能 ，而逆反应进行的程度，而逆反应进行的程度 ，这样的反应通常称为不可逆反应如，这样的反应通常称为不可逆反应如酸碱中和反应酸碱中和反应进行到底进行到底非常小非常小返回12H2O 2H2O2，该反应属于可逆反应吗？，该反应属于可逆反应吗？提示：提示：不属于因为两个反应是在不同条件下发生的不属于因为两个反应是在不同条件下发生的返回二、化学平衡状态二、化学平衡状态1化学平衡状态的含义化学平衡状态的含义在一定条件下，当在一定条件下，当 时，反应体系时，反应体系中所有参加反应的中

4、所有参加反应的 保持保持 这时的状态就是在给定条件下反应达到了这时的状态就是在给定条件下反应达到了“”对于可逆反应体系来说，称之为对于可逆反应体系来说，称之为“”正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等物质的质量或浓度物质的质量或浓度恒定恒定限度限度化学平衡状态化学平衡状态返回2化学平衡的特征化学平衡的特征(1)反应物和生成物处于同一反应物和生成物处于同一 ，保保 持不变持不变(2)达到化学平衡状态时，体系中所有物质的达到化学平衡状态时，体系中所有物质的 (或或 )保持不变保持不变(3)相等，且不为相等，且不为 ，因此体系的反，因此体系的反 应并应并 反应体系中反应体系中质量质量反应条件反应条件浓

5、度浓度正、逆反应速率正、逆反应速率零零没有停止没有停止返回3化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立(1)只有只有 才能建立化学平衡状态，即化学平衡问才能建立化学平衡状态，即化学平衡问 题的研究对象是可逆反应题的研究对象是可逆反应可逆反应可逆反应返回(2)以可逆反应以可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)为例，若开始只有为例，若开始只有反应物，没有生成物，此时反应物，没有生成物，此时A和和B的的 最大，因而正最大，因而正反应速率最大；而反应速率最大；而C起始浓度为零，因而起始浓度为零，因而 为为零随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增零随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增加，加，v(

6、正正)越来越小，越来越小，v(逆逆)越来越大，反应进行到某一时越来越大，反应进行到某一时刻，刻，v(正正)v(逆逆)，这时就达到了化学平衡，如下图，这时就达到了化学平衡，如下图的的速率时间图像所示反应物与生成物浓度随时间变化速率时间图像所示反应物与生成物浓度随时间变化(浓度时间图像浓度时间图像)关系如图关系如图所示所示浓度浓度逆反应速率逆反应速率返回返回(3)化学平衡状态的建立除了必须是可逆反应外，还必须化学平衡状态的建立除了必须是可逆反应外，还必须有一定的温度、物质的浓度和气体的压强等外界条件有一定的温度、物质的浓度和气体的压强等外界条件所以，同一个可逆反应在所以，同一个可逆反应在 下建立起

7、的化学平下建立起的化学平衡状态可能不同；不同的可逆反应，即使在衡状态可能不同；不同的可逆反应，即使在 下，建立起的化学平衡状态也不一定相同下，建立起的化学平衡状态也不一定相同不同条件不同条件相同条件相同条件返回2怎样理解达到化学平衡状态，反应并没有停止，即怎样理解达到化学平衡状态，反应并没有停止，即化学平衡是一个动态平衡？化学平衡是一个动态平衡？提示：提示：从浓度对反应速率的影响入手，达到平衡状态时从浓度对反应速率的影响入手，达到平衡状态时反应物和生成物同时存在，只是正逆反应速率相同，即反应物和生成物同时存在，只是正逆反应速率相同，即正反应和逆反应以相等的反应速率同时进行着，反应并正反应和逆反

8、应以相等的反应速率同时进行着，反应并没有停止没有停止.返回1可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止 ()提示：提示：错误因为可逆反应达到一定程度时，反应物错误因为可逆反应达到一定程度时，反应物没有全部消耗，这时反应体系中反应物、生成物共存，没有全部消耗，这时反应体系中反应物、生成物共存，此时正反应、逆反应均在进行，反应并不停止此时正反应、逆反应均在进行，反应并不停止2化学反应达到平衡状态时，反应体系中的各物质的物化学反应达到平衡状态时，反应体系中的各物质的物质的量可能相等质的量可能相等 ()提示：提示：正确从理论上说，这种可能是存在的，但大正确从理论上说，

9、这种可能是存在的，但大多数情况下，各物质的物质的量不相等多数情况下，各物质的物质的量不相等返回3对于某一反应：对于某一反应：2A(g)B(g)2C(g)，化学平衡建立的图像可表示为如图所化学平衡建立的图像可表示为如图所示，判断下列说法的正误示，判断下列说法的正误(1)若若v(正正)表示表示A的消耗速率，的消耗速率，v(逆逆)则表示则表示C的生成的生成速率速率()(2)若若v(正正)表示表示A的消耗速率，的消耗速率，v(逆逆)则表示则表示B的生成速的生成速率率 ()(3)若若v(正正)表示表示C的生成速率，的生成速率，v(逆逆)则表示则表示A的生成的生成速率速率()返回(1)中方向相同，不正确中

10、方向相同，不正确(2)中方向相反但计量数不同，中方向相反但计量数不同，速率不等，不正确速率不等，不正确(3)中方向相反、计量数也相同，正中方向相反、计量数也相同，正确确提示：提示：图中图中v(正正)、v(逆逆)必须是相反的方向；二是平衡时必须是相反的方向；二是平衡时v(正正)v(逆逆)，表示是同一种物质的消耗和生成或方程式，表示是同一种物质的消耗和生成或方程式中化学计量数相同的物质的消耗或生成中化学计量数相同的物质的消耗或生成返回返回一、化学平衡状态的特征一、化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、变变1“逆逆”研究对象是可

11、逆反应研究对象是可逆反应2“等等”化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即反应速率相等，即v(正正)v(逆逆)，这是可逆反应达到，这是可逆反应达到平衡状态的重要标志平衡状态的重要标志返回3“动动”指化学反应已达到化学平衡状态时，反应指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率，即只是正反应速率等于逆反应速率，即v(正正)v(逆逆)0，所以化学平衡状态是动态平衡状态，所以化学平衡状态是动态平衡状态返回4“定定”在一定条件下可逆反应一旦达到

12、平衡在一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可可逆反应进行到最大的程度逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等等)保持一定而不变保持一定而不变(即不随时间的改变而改变即不随时间的改变而改变)这这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据返回5“变变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的有条件的(与浓度、压强、温度等有关与浓

13、度、压强、温度等有关)，而与达到平，而与达到平衡的过程无关衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡)当当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的变化变化返回特别关注特别关注化学平衡状态的特征也适用其他平衡，如溶解平衡等化学平衡状态的特征也适用其他平衡，如溶解平衡等返回二、化学平衡状态的判断二、化学平衡状态的判断反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)混合物混合物体系中体系中各成分各成分的含量的含量各物质的物质的量或各物质的

14、物质各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定的量分数一定平衡平衡各物质的质量或各物质的质量分数各物质的质量或各物质的质量分数一定一定平衡平衡各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定平衡平衡总压强、总体积、总物质的量一定总压强、总体积、总物质的量一定不一定不一定返回反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)正、逆正、逆反应速反应速率的关率的关系系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m mol A，同时，同时生成生成m mol A，即，即v(正正)v(逆逆)平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol B，同时，同时生成生成p mol C，则，则v(正正)不一定等于不

15、一定等于v(逆逆)不一定不一定返回反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)正、逆正、逆反应速反应速率的关率的关系系v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一不一定定在单位时间内生成在单位时间内生成n mol B，同时消，同时消耗耗q mol D，因均指，因均指v(逆逆)，所以，所以v(正正)不不一定等于一定等于v(逆逆)不一不一定定返回反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)压强压强mnpq时，总压力一定时，总压力一定(其他条其他条件一定件一定)平衡平衡mnpq时，总压力一定时，总压力一定(其他条其他条件一定件一定)不一定不一定返回返

16、回反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)气体气体密度密度反应前后气体体积变化的反应，在反应前后气体体积变化的反应，在恒压条件下密度保持不变恒压条件下密度保持不变平衡平衡反应前后气体体积不变的反应，密反应前后气体体积不变的反应，密度保持不变度保持不变不一定不一定温度温度体系温度一定体系温度一定(其他不变其他不变)平衡平衡颜色颜色反应体系内有色物质的颜色一定反应体系内有色物质的颜色一定平衡平衡返回返回返回考查点一可逆反应的特点考查点一可逆反应的特点例例1在一密闭容器中进行反应：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已知反应过程中某一时刻SO2

17、、O2、SO3的浓的浓度分别为度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L.当反应达到平当反应达到平衡时可能存在的数据是衡时可能存在的数据是()ASO2为为0.4 mol/L，O2为为0.2 mol/LBSO3为为0.25 mol/LCSO2、SO3均为均为0.15 mol/LDSO3为为0.4 mol/L返回解析解析 A项数据表明，题中项数据表明，题中0.2 mol/L的的SO3完全转化成完全转化成了了SO2和和O2，即平衡时，即平衡时，c(SO3)0，这是不可能的；，这是不可能的；B项项说明在题给浓度的基础上又有说明在题给浓度的基础上又有0.05 mol/L SO2和

18、和0.025 mol/L O2化合生成化合生成0.05 mol/L SO3，这是可能的；，这是可能的；C项数项数据表明据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol/L，这也是不可能的；，这也是不可能的；D项数据说明项数据说明SO2完全转化成了完全转化成了SO3，即平衡时，即平衡时c(SO2)0，c(O2)0，这也是不可能的，这也是不可能的答案答案 B返回关键一点关键一点“五看五看”法判断热化学方程式的正误法判断热化学方程式的正误 解答可逆反应问题要特别注意：反应物不可能完全解答可逆反应问题要特别注意：反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转

19、化为反应物，另外还转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物，另外还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少即要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少即要注意要注意“可逆可逆”和和“守恒守恒”返回1(2010广州模拟广州模拟)一定条件下，对于可逆反应一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若，若X、Y、Z的起始浓度分别为的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零均不为零)，达到平衡时，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分的浓度分别为别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断，则下列判断正确的是正确的是()Ac1 c21 3B平衡时，平衡时，Y和和

20、Z的生成速率之比为的生成速率之比为2 3CX、Y的转化率相等的转化率相等Dc1的取值范围为的取值范围为0.04 mol/Lc10.14 mol/L返回解析：解析：由题意知由题意知X、Y的化学计量数之比为的化学计量数之比为1 3，所以反，所以反应时应时X、Y的物质的量浓度的改变量之比一定为的物质的量浓度的改变量之比一定为1 3，依，依据平衡时二者浓度之比为据平衡时二者浓度之比为1 3，可知，可知c1 c21 3，X、Y的的转化率相等，所以选项转化率相等，所以选项A、C正确；平衡时，正确；平衡时，Y和和Z的生的生成速率之比为成速率之比为3 2，所以选项，所以选项B错误；若起始时平衡向右错误；若起始

21、时平衡向右移动移动(因因c3不为不为0)，利用方程式可以求出，利用方程式可以求出c1小于小于0.14 mol/L，由题知，由题知c10 mol/L，故选项，故选项D错误错误答案：答案：AC返回考查点二化学平衡状态的判断考查点二化学平衡状态的判断 例例2(2010陵水高二检测陵水高二检测)在一定温度下，反应在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是达到平衡状态的标志是 ()A单位时间内生成单位时间内生成n mol A2的同时生成的同时生成n mol ABB容器内的总压强不随时间变化而变化容器内的总压强不随时间变化而变化C单位时间内生成单位时间内生成2n mol AB的

22、同时生成的同时生成n mol B2D容器内容器内A2、B2、AB的物质的量之比是的物质的量之比是1 1 2时的时的 状态状态返回返回生成生成2n mol AB时，也就消耗了时，也就消耗了n mol A2和和n mol B2，这，这样，同一时刻容器中消耗的样，同一时刻容器中消耗的B2和生成的和生成的B2都是都是n mol，反应处于平衡状态由于达到化学平衡状态时，反应混反应处于平衡状态由于达到化学平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度保持不变，不是它们的分子数之比合物中各物质的浓度保持不变，不是它们的分子数之比一定等于其化学方程式中各物质的化学计量数之比，一定等于其化学方程式中各物质的化学计量数之比

23、，D项不符合题意项不符合题意答案答案C返回关键一点关键一点 对于可逆反应对于可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，当，当abcd时，在判断该反应是否达到平衡状态时，不能时，在判断该反应是否达到平衡状态时，不能够从在固定容器中的压强恒定不变、混合气体的平均相够从在固定容器中的压强恒定不变、混合气体的平均相对分子质量不变、混合气体的密度不变、混合气体的总对分子质量不变、混合气体的密度不变、混合气体的总物质的量之和不变来进行判断，因为此类反应无论是否物质的量之和不变来进行判断，因为此类反应无论是否达到平衡，上述物理量均不发生改变达到平衡，上述物理量均不发生改变返回2可逆反应：可逆反应：2

24、NO2 2NOO2在一恒容的密闭容在一恒容的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是器中反应，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO2单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO用用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为速率的比为2 2 1的状态的状态返回混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态AB

25、C D返回解析：解析：该反应为反应前后气体体积发生变化的反应，恒该反应为反应前后气体体积发生变化的反应，恒容条件下，单位时间内生成容条件下，单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO2，表明了，表明了v正正v逆逆，正确无论是否平衡，单位时正确无论是否平衡，单位时间内生成间内生成n mol O2的同时都会同时生成的同时都会同时生成2n mol NO，不正确无论是否平衡，用不正确无论是否平衡，用NO2、NO、O2的物质的量的物质的量浓度的变化表示反应速率之比均为浓度的变化表示反应速率之比均为2 2 1，不正确不正确混合气体的颜色不再改变，说明混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，的浓度不变，返回答案：答案：A返回点击此图片进入训练全程跟踪点击此图片进入训练全程跟踪同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全