2.3.1《化学平衡（1）化学平衡状态》

(共30张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修4
第三节 化学平衡
第１课时
化学平衡状态
教学目标
1.建立化学平衡的观点；
2.理解化学平衡的特征；
3.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响；
4.理解平衡移动的原理。
【复习】1外界条件对化学反应速率影响的规律
条件 影响规律 说明
浓度 C(反应物) ↑
→ひ↑ ①是有气体参加或在溶液中的反应② 可逆反应中ひ正↑、ひ逆↑。
压强 p ↑→ひ↑ 可逆反应中，若反应物、生成物中均有气体，P ↑，ひ正↑、ひ逆↑
温度 T ↑→ひ↑ 可逆反应中，T ↑，
ひ正↑、ひ逆↑。
催化剂 使用正催化剂→ひ↑ 可逆反应中，可同等程度 ひ正↑、ひ逆↑。
浓度、压强、温度、催化剂
是影响化学反应速率的四大因素
此外还有光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物的颗粒的大小、扩散速率、溶剂效应等也影响了反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(1)浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内分子的总数增多，活化分子数也相应增多，因而单位时间内的有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。
(2)压强：对于气体来说，其他条件不变时，增大压强即增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。
2、用碰撞理论解释化学反应速率的影响
(3)温度：在其他条件不变时，升高温度，一方面使反应物分子的能量增加，使活化分子百分数增多；另一方面分子的运动加快，单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，从而导致反应速率加快。前者是主要的因素。
(4)催化剂：在其他条件不变时，使用催化剂，能降低反应的活化能，大大增加单位体积内活化分子的百分数，反应速率加快。
单位体积内 有效
碰撞次数 化学反应
的速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物
浓度
增大压强
升高温度
使用正催化剂
1 、试将外界条件对反应速率的影响结果
填入下表中：
影响
结果
外界
条件改变
课堂练习
一、什么是可逆反应？
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.
注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物,反应会达到一定的限度.
NH3＋H2O
NH3·H2O
问题:什么是饱和溶液？
在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。
饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？
没有！以胆矾溶解于水为例
硫酸铜晶体
饱和硫酸铜溶液
固体
溶质
溶液中
的溶质
溶解
结晶
即：溶解速率 = 结晶速率
达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡
那么，可逆反应的情况又怎样呢？
在一定条件下，2mol SO2与1mol O2反应能否得到2mol SO3？
1、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；
2、可逆反应不能进行到底，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。
开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0
随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
c(CO2) 、c(H2)逐渐增大
进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化
c(CO) 、c(H2O)逐渐减小
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO＋H2O CO2＋H2
正反应速率
逆反应速率
相等
时间
速率
正反应速率=逆反应速率
化学
平衡状态
二、化学平衡状态：
1.定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
强调三点
前提条件：可逆反应
实质：正反应速率=逆反应速率
标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变的状态
2、化学平衡状态的特征
(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。
(2)等：正反应速率=逆反应速率
(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。
(1)逆：可逆反应；
(6)同：条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。
即等效平衡,稍后讨论
3、可逆反应达到化学平衡状态的标志
(1)直接标志：
①正反应速率等于逆反应速率
②各组分的百分含量不随时间改变而改变
(2)间接标志：
①各组分的浓度不随时间改变而改变
②各物质的物质的量不随时间改变而改变
③各气体的压强不随时间改变而改变
④气体的颜色不随时间改变而改变
⑤气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变
有时不一定可用!!
对于不同类型的可逆反应，某
一物理量不变是否可作为平衡已到达
的标志，取决于该物理量在平衡到达
前（反应过程中）是否发生变化。若
是则可；否则，不行。
注意!
如：
（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应:
（2SO2+O2 2SO3）
来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。
（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：
（H2+I2(g) 2HI）
不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。
【例１】 在一定温度下,可逆反应:
A(气)+3B(气) 2C(气)
达到平衡的标志是　（　　　）
A.　C的生成速率与C分解的速率相等
B.　单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C.　A、B、C的浓度不再变化
D.　A、B、C的分子数比为1:3:2
AC
重要题型：
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　）
A. 反应容器内压强不随时间变化
B. P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D. 反应容器内总物质的量不随时间而　　　 变化
B
【例3】下列说法可以证明反应
N2+3H2 2NH3
已达平衡状态的是( )
AC
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
【例4】在一定温度下的恒容容器中,当
下列物理量不再发生变化时,表明反应:
A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)
已达平衡状态的是 ( )
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的密度
C. B的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量
B C
【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
②⑧
思 考 练 习
（1）混合气体的颜色不再改变 （ ）
（2）混合气体的平均相对分子质量不变（ ）
（3）混合气体的密度不变 （ ）
（4）混合气体的压强不变 （ ）
（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时
生成2nmolO2 （ ）
(6) O2气体的物质的量浓度不变 （ ）
在固定体积的的密闭容器中发生反应：
2NO2 2NO + O2
该反应达到平衡的标志是：
小结
１、化学平衡状态的定义
前提条件
实质
标志
2、化学平衡状态的特征
逆、动、等、定、变、同
3、达到平衡状态的标志
布置作业
阅读本节教材内容
相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。