【金版学案】2014-2015学年高中化学 人教版选修4 课件（课标点击+知识导学+典例精析）：第二章 第三节 第1课时 化学平衡状态（35张PPT）
文档属性
| 名称 | 【金版学案】2014-2015学年高中化学 人教版选修4 课件（课标点击+知识导学+典例精析）：第二章 第三节 第1课时 化学平衡状态（35张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-29 21:38:19 | ||
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文档简介
课件35张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 栏目链接1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。
2.了解化学平衡建立的过程，能用图像表示。
3.理解化学平衡的特征。
栏目链接 栏目链接1．溶解过程的可逆性
一定条件下的饱和溶液中：
固体溶质? 溶液中的溶质
2．可逆反应
(1)概念
在__________下，既能向__________方向进行又能向________方向进行的反应。要点一 可逆反应与不可逆反应
溶解结晶相同条件 正反应 逆反应 栏目链接(2)表示方法
约定采用“________”表示，把从左向右的反应称为________。从右向左的反应称为 ________ 。例如：SO2与H2O反应可表示为________。
(3)特征
①可逆反应发生的条件________；②反应________进行到底，反应物________实现完全转化；③反应体系中，与化学反应有关的各种物质______________________；④能量类型的转化互逆，若正反应放热，则逆反应吸热。
正反应 逆反应SO2＋H2O?H2SO3相同不能 不能同时存在于同一体系中 栏目链接3．不可逆反应
有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把 ________ 的反应叫不可逆反应，用“________”号表示，例如：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
几乎完全进行=== 栏目链接应用
思考1.2H2＋O2sup7(点燃(点燃)2H2O与2H2Osup7(通电(通电)2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？
提示：若正、逆反应是在不同条件下发生的，则不属于可逆反应，故上述反应不属于可逆反应。
栏目链接综合
拓展一、可逆反应与不可逆反应
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应(反应物→生成物)和逆向反应(生成物→反应物)都能同时进行。有些反应的可逆性很小，如Ag＋＋Cl－===AgCl↓，我们只是视作“不可逆”而已(AgCl在溶液中仍有极微量的电离：AgCl?? Ag＋＋Cl－)。
(1)可逆反应：在相同条件下，要用“??”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为SO2＋H2O ?? H2SO3。 栏目链接 (2)可逆反应的特点：①向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。②符号“??”两边的物质互为反应物、生成物。③在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中还有H2O、SO2和H2SO3等分子。
栏目链接1．对于可逆反应2SO2＋O2?? 2SO3 ΔH＜0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子( )
A．只存在于O2中
B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中
D．存在于O2、SO2和SO3中
尝试
应用 栏目链接解析：由于该反应为可逆反应，反应中正向2SO2＋O2―→2SO3，这样在SO3中就含有了18O，而18O的SO3分解：2SO3―→2SO2＋O2，就会使18O进入SO2。故反应一段时间后三者中都含有18O。
答案：D 栏目链接要点二 化学平衡状态
1．化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：
(1)反应开始时：v正________，v逆为________。
(2)反应进行时：反应物浓度________→v正逐渐________。生成物浓度由零逐渐增大→v逆从________开始逐渐________。
(3)反应达到平衡时：________，反应混合物中各组分的浓度 ________ 。
最大零减小减小零增大v正＝v逆 不再发生变化 栏目链接以上过程可用下图表示：
栏目链接
2．概念
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的______或________保持恒定的状态。
相等质量 浓度 栏目链接可逆动态相等不变改变 栏目链接2.达到化学平衡状态时，各组分的浓度不再变化，浓度相等吗？各组分的百分含量也不再变化吗？
提示：浓度不再变化，不代表浓度相等，但百分含量和转化率就不再变化。
应用
思考
栏目链接综合
拓展二、判断可逆反应达到平衡状态的标志
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。
1．直接特征：v正＝v逆，要求大小相等，方向相反。
(1)速率特征：指“等”，即v正＝v逆。有两层含义：对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的物质而言，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(2)含量特征：指“定”，即反应混合物中各组分的含量保持不变。 栏目链接2．间接特征：指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。
(1)反应物的转化率保持不变。
(2)产物的产率保持不变。
(3)平衡体系的颜色保持不变。
(4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 栏目链接3．“特殊”特征：指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态，只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态。
(1)体系中气体物质的总质量保持不变。
(2)体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数)保持不变。
(3)体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。
(4)气体的总压强不再发生改变。
(5)体系中气体的密度不再发生改变。
栏目链接以上五项中，对于Δn≠0的可逆反应，如2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)来说，除①外均可作为判断平衡的特征；但对于Δn＝0的可逆反应如H2(g)＋I2(g)?? 2HI(g)来说，此五项均不能作为判断平衡的特征。 栏目链接?特别提示：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：?1?正反应速率和逆反应速率相等；?2?反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。,依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时，最终都要回归到这两个核心依据上来。 栏目链接尝试
应用2．(双选题)在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡的标志是( )
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．A、B、C的浓度不再变化
C．单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B
D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2 栏目链接解析：判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：①看v正与v逆是否相等；②反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。A选项说明v正＝v逆，B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变，故A、B两项正确。D很明显是错误的，C选项不能确保已达平衡(在任何时刻，有n mol A产生时必有3n mol B同时产生，两者表示的都是逆反应速率)。
答案：AB 栏目链接 栏目链接例1 已知在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L
B．SO2为0.25 mol/L
C．SO2、SO3均为0.15 mol/L
D．SO3为0.4 mol/L一、可逆反应的理解
栏目链接解析：A项数据表明，题中0.2 mol/L的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项数据则可能；C项数据表明SO2、SO3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；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这同样也是不可能的。
答案：B
栏目链接名师点睛：解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，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，总之。要注意“可逆”和“守恒”。
栏目链接变式
应用1．(双选题)已知密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋Y2(g)?? 2Z(g)。起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度可能是( )
A．c(Z)＝0.3 mol/L B．c(Y2)＝0.35 mol/L
C．c(Y2)＝0.2 mol/L D．c(Z)＝0.4 mol/L
栏目链接解析：若反应向右进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0～0.1 mol/L、0.2～0.3 mol/L、0.2～0.4 mol/L；若反应向左进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0.1～0.2 mol/L、0.3～0.4 mol/L、0～0.2 mol/L。
答案：AB 栏目链接二、化学平衡状态的判断
例2在一定温度的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)??C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦各气体的物质的量
A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦
C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦
栏目链接解析：A(s)＋2B(g)?? C(g)＋D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。
答案：A
名师点睛：(1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v正＝v逆和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。(2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。
栏目链接变式
应用2．(2014·广东省佛山市高二化学检测)恒温恒压的密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)===3C(g)，能说明反应达到平衡状态的是( )
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．单位时间消耗a mol A，同时消耗3a mol C
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 栏目链接解析：反应A(g)＋2B(g)??3C(g)，反应前后气体体积不变，则容器内的压强保持不变，故A项不正确；反应过程中气体的质量和体积不变，故混合气体的密度不变，所以B项正确；单位时间消耗a mol A，必然同时生成3a mol C，而同时消耗3a mol C，说明正、逆反应速率相等，C项正确；由于反应过程中气体的质量和物质的量不变，故该反应混合气体的平均相对分子质量是不变的，D项明显错。正确答案为C。
答案：C 栏目链接
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 栏目链接1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。
2.了解化学平衡建立的过程，能用图像表示。
3.理解化学平衡的特征。
栏目链接 栏目链接1．溶解过程的可逆性
一定条件下的饱和溶液中：
固体溶质? 溶液中的溶质
2．可逆反应
(1)概念
在__________下，既能向__________方向进行又能向________方向进行的反应。要点一 可逆反应与不可逆反应
溶解结晶相同条件 正反应 逆反应 栏目链接(2)表示方法
约定采用“________”表示，把从左向右的反应称为________。从右向左的反应称为 ________ 。例如：SO2与H2O反应可表示为________。
(3)特征
①可逆反应发生的条件________；②反应________进行到底，反应物________实现完全转化；③反应体系中，与化学反应有关的各种物质______________________；④能量类型的转化互逆，若正反应放热，则逆反应吸热。
正反应 逆反应SO2＋H2O?H2SO3相同不能 不能同时存在于同一体系中 栏目链接3．不可逆反应
有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把 ________ 的反应叫不可逆反应，用“________”号表示，例如：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
几乎完全进行=== 栏目链接应用
思考1.2H2＋O2sup7(点燃(点燃)2H2O与2H2Osup7(通电(通电)2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？
提示：若正、逆反应是在不同条件下发生的，则不属于可逆反应，故上述反应不属于可逆反应。
栏目链接综合
拓展一、可逆反应与不可逆反应
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应(反应物→生成物)和逆向反应(生成物→反应物)都能同时进行。有些反应的可逆性很小，如Ag＋＋Cl－===AgCl↓，我们只是视作“不可逆”而已(AgCl在溶液中仍有极微量的电离：AgCl?? Ag＋＋Cl－)。
(1)可逆反应：在相同条件下，要用“??”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为SO2＋H2O ?? H2SO3。 栏目链接 (2)可逆反应的特点：①向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。②符号“??”两边的物质互为反应物、生成物。③在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中还有H2O、SO2和H2SO3等分子。
栏目链接1．对于可逆反应2SO2＋O2?? 2SO3 ΔH＜0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子( )
A．只存在于O2中
B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中
D．存在于O2、SO2和SO3中
尝试
应用 栏目链接解析：由于该反应为可逆反应，反应中正向2SO2＋O2―→2SO3，这样在SO3中就含有了18O，而18O的SO3分解：2SO3―→2SO2＋O2，就会使18O进入SO2。故反应一段时间后三者中都含有18O。
答案：D 栏目链接要点二 化学平衡状态
1．化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：
(1)反应开始时：v正________，v逆为________。
(2)反应进行时：反应物浓度________→v正逐渐________。生成物浓度由零逐渐增大→v逆从________开始逐渐________。
(3)反应达到平衡时：________，反应混合物中各组分的浓度 ________ 。
最大零减小减小零增大v正＝v逆 不再发生变化 栏目链接以上过程可用下图表示：
栏目链接
2．概念
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的______或________保持恒定的状态。
相等质量 浓度 栏目链接可逆动态相等不变改变 栏目链接2.达到化学平衡状态时，各组分的浓度不再变化，浓度相等吗？各组分的百分含量也不再变化吗？
提示：浓度不再变化，不代表浓度相等，但百分含量和转化率就不再变化。
应用
思考
栏目链接综合
拓展二、判断可逆反应达到平衡状态的标志
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。
1．直接特征：v正＝v逆，要求大小相等，方向相反。
(1)速率特征：指“等”，即v正＝v逆。有两层含义：对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的物质而言，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(2)含量特征：指“定”，即反应混合物中各组分的含量保持不变。 栏目链接2．间接特征：指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。
(1)反应物的转化率保持不变。
(2)产物的产率保持不变。
(3)平衡体系的颜色保持不变。
(4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 栏目链接3．“特殊”特征：指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态，只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态。
(1)体系中气体物质的总质量保持不变。
(2)体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数)保持不变。
(3)体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。
(4)气体的总压强不再发生改变。
(5)体系中气体的密度不再发生改变。
栏目链接以上五项中，对于Δn≠0的可逆反应，如2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)来说，除①外均可作为判断平衡的特征；但对于Δn＝0的可逆反应如H2(g)＋I2(g)?? 2HI(g)来说，此五项均不能作为判断平衡的特征。 栏目链接?特别提示：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：?1?正反应速率和逆反应速率相等；?2?反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。,依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时，最终都要回归到这两个核心依据上来。 栏目链接尝试
应用2．(双选题)在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡的标志是( )
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．A、B、C的浓度不再变化
C．单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B
D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2 栏目链接解析：判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：①看v正与v逆是否相等；②反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。A选项说明v正＝v逆，B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变，故A、B两项正确。D很明显是错误的，C选项不能确保已达平衡(在任何时刻，有n mol A产生时必有3n mol B同时产生，两者表示的都是逆反应速率)。
答案：AB 栏目链接 栏目链接例1 已知在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L
B．SO2为0.25 mol/L
C．SO2、SO3均为0.15 mol/L
D．SO3为0.4 mol/L一、可逆反应的理解
栏目链接解析：A项数据表明，题中0.2 mol/L的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项数据则可能；C项数据表明SO2、SO3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；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这同样也是不可能的。
答案：B
栏目链接名师点睛：解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，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，总之。要注意“可逆”和“守恒”。
栏目链接变式
应用1．(双选题)已知密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋Y2(g)?? 2Z(g)。起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度可能是( )
A．c(Z)＝0.3 mol/L B．c(Y2)＝0.35 mol/L
C．c(Y2)＝0.2 mol/L D．c(Z)＝0.4 mol/L
栏目链接解析：若反应向右进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0～0.1 mol/L、0.2～0.3 mol/L、0.2～0.4 mol/L；若反应向左进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0.1～0.2 mol/L、0.3～0.4 mol/L、0～0.2 mol/L。
答案：AB 栏目链接二、化学平衡状态的判断
例2在一定温度的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)??C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦各气体的物质的量
A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦
C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦
栏目链接解析：A(s)＋2B(g)?? C(g)＋D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。
答案：A
名师点睛：(1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v正＝v逆和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。(2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。
栏目链接变式
应用2．(2014·广东省佛山市高二化学检测)恒温恒压的密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)===3C(g)，能说明反应达到平衡状态的是( )
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．单位时间消耗a mol A，同时消耗3a mol C
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 栏目链接解析：反应A(g)＋2B(g)??3C(g)，反应前后气体体积不变，则容器内的压强保持不变，故A项不正确；反应过程中气体的质量和体积不变，故混合气体的密度不变，所以B项正确；单位时间消耗a mol A，必然同时生成3a mol C，而同时消耗3a mol C，说明正、逆反应速率相等，C项正确；由于反应过程中气体的质量和物质的量不变，故该反应混合气体的平均相对分子质量是不变的，D项明显错。正确答案为C。
答案：C 栏目链接