化学平衡 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡第二节 化学平衡2.1.1 化学反应速率1、通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡2、熟知化学平衡状态的特征，掌握化学平衡状态的判断方法3、熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。学习目标思考1、氨气在国民经济中占有重要地位，随着人类社会的发展，对氨的需求量日益增长。如果你准备开一家合成氨的工厂，从化学角度你应该考虑哪些问题来提高生产效益?合成氨工厂多快好省反应物的转化率多(高)化学反应速率快效益好，日产量高节约成本化学平衡一、化学平衡的研究对象可逆反应1、可逆反应的概念在相同条件下，既

2、能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应 N2 +3 H22NH3 高温 高压催化剂SO2+H2OH2SO32、表示方法可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应3、可逆反应特点(1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应正反应和逆反应(2)双同性：同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在(3)共存性：反应不能进行到底，反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。(4)能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热B 1、分析各选项中的各组反应，其中互为可逆反应的是()A.2KHCO3K2CO3H2OC

3、O2K2CO3H2OCO2 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练一练2、25 C时，合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJ/mol在该温度时，取l molN2和3 molH2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4kJ。其原因是 。练一练该反应是可逆反应，l mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol N

4、H3，所以，反应放出的热量总是小于92.4 kJ。二、化学平衡状态1、化学平衡的建立(1)从浓度对速率的影响的角度分析对于可逆反应N23H22NH3，在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2通入一定体积的密闭容器中浓度速率变化v正、v逆关系反应开始反应物浓度最大v正最大v正v逆生成物浓度为0v逆为0反应进行中反应物浓度逐渐减小v正逐渐减小v正v逆生成物浓度逐渐增大v逆增大反应一段时间(t1)后反应物浓度不再改变v正不变v正v逆0(2)利用速率时间(vt)图像分析化学平衡状态的定义：在一定条件下，可逆反应中，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。达到了

5、一种表面静止的状态，我们称之为“化学平衡状态”。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大“限度”。(3)从建立的途径(物质的投料方式)角度分析从反应物投料N2与H2发生反应，随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变从生成物投料NH3发生分解反应，随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变2、化学平衡状态的概念在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反

6、应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡【几点强调】化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 对于可逆反应来说，当处于化学平衡状态时，转化率、产率达到了最大限度3、化学平衡状态的特征(1)逆：讨论的对象是可逆反应 (前提)(2)等：同一物质 v正=v逆0 (实质)(3)动：化学平衡是一种动态平衡。化学反应达到平衡时，反应并没有停止。(4)定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变 (标志)(5)变：化学平衡状态是有条件的，当影响化学平衡的外界条件发生改变，化学平衡就会被破坏，在

7、新的条件下建立新的化学平衡。【各物质的转化率()、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量、混合气体的密度()、压强(P)等所有物理量全部恒定】三、化学平衡状态的判断方法a.正、逆反应速率相等同种物质：v正v逆0，(同一种物质的生成速率等于消耗速率)不同种物质：v逆(B)/v正(A)B的化学计量数/A的化学计量数 a.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比 b.在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比b.各组分的浓度保持一定各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量

8、浓度均保持不变各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变反应物的转化率、产物的产率保持不变直接方法vA（耗）=vA(生）等号两边同生共死，量与系数成正比等号一边一生一死，量与系数成正比间接方法以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例类型判断依据是否是平衡状态混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p

9、 molC，则v(正)=v(逆)平衡在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆)不一定平衡v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡类型判断依据是否是平衡状态压强 mnpq时，总压强一定(其他条件一定)平衡mn=pq时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体平均相对分子质量 一定时，只有当mnpq时平衡 一定时，但mn=pq时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡体系的密度 恒温恒容时，密度一定不一定平衡恒温恒压时，若mnpq，则密度一定时平衡【几点强调】对

10、同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等则一定处于平衡状态对绝热密闭容器，温度保持不变则一定处于平衡状态若反应中有固体或液体，平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态mA(s)nB(g)pC(g)qD(g)，若A为固体或液体，则是否是平衡状态混合气体的平均摩尔质量一定平衡混合气体的密度一定平衡xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)v(A)正v(A)逆 v(A):v(B)=x:y 3、判断下列条件能否作为判断化学平衡的标志？A的体积分数保持不变不一定温度保持不变 总压强保持不变 平均摩尔质量保持不变练一练4、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 NO2B练一练5、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 DC练一练