化学人教版（2019）选择性必修1 2.2.1可逆反应与化学平衡状态 课件（共23张ppt）

(共23张PPT)
第二节
化学平衡
第1课时　
可逆反应与化学平衡状态
人教版（2019）化学选择性必修一
第二章 化学反应速率与化学平衡
学习目标
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．知道化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。
课前导入
回忆高一所学内容，写出SO2 转化为SO3、工业合成氨、形成氯水的三个化学方程式。
观察上述方程式，有何共同的特点？
知识点一
可逆反应
1、定义
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。
书写可逆反应的方程式不用“===”，而用“ ”连接。
2．表示
H2＋O2 2H2O 与 2H2O 2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？
Pb+PbO2+2H2SO4=== 2PbSO4+2H2O和2PbSO4+2H2O === Pb+PbO2
放电
+2H2SO4互为可逆反应吗？
充电
不是。反应条件不同
3．特点
双向性
可逆反应分为正反应方向和逆反应方向
双同性
正、逆反应在同一条件下同时进行
共存性
反应物与生成物共存，反应物的转化率小于100%
对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。即无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物。热量转化小于｜ H｜。
4．常见的可逆反应
在密闭容器中进行反应 X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.2 mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(　　)
A.Z为0.25 mol/L B.Y2为0.35 mol/L
C.X2为0.3 mol/L D.Z为0.4 mol/L
由于为可逆反应,物质不能完全转化,故平衡时浓度范围为：
00.1 mol/L0A
(1)先假设该反应向右完全进行,得到反应物浓度的最小值和产物浓度的最大值,再假设反应向左完全进行,得到产物浓度的最小值和反应物浓度的最大值。
(2)还应考虑有无反应物剩余,剩余多少。这样的极值点是不可能达到的,故可确定某些范围或在范围中选择合适的量。
判断可逆反应物质浓度的可能取值——极值法
只有可逆反应才有限度，才有化学平衡，那么什么是化学平衡？
可逆反应无法进行到底，那如果给予充足的时间，让 1 molN2 和 3 mol H2 充分反应，其反应历程是怎样的？
思考讨论
在恒温恒容的条件下，往容器中充入1molN2和3molH2，发生反应N2 +3H2 2NH3
（1）该可逆反应的v正 、v逆取决于什么因素？
（2）反应刚开始时， v正 、v逆 的大小比较？
（3）随着反应的进行，v正 、v逆 的大小如何变化？为什么？
（4）v正、v逆 的变化将导致二者出现什么结果？
时间
速率
V逆
V正
=
V正
V逆
化学平衡状态
某时刻后，v正＝ v逆 ,即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化 ——
化学平衡
知识点二
化学平衡状态
1、化学平衡状态的建立
反应速率
v (正)
v (逆)
t1
时间（t）
0
v (正)= v (逆)
化学平衡状态
等： v正 = v逆 (≠0)
在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
2、化学平衡状态概念
内在本质
外在标志
3、化学平衡状态特征
动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡
定：平衡时，各组分的浓度保持不变
变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。平衡移动
逆：研究对象为可逆反应
4、化学平衡状态判断标志
（1）直接标志：
① v正 = v逆 (≠0）
对于同一物质表示的反应速率：生成速率=消耗速率
对于不同物质表示的反应速率：速率之比=化学方程式中的化学计量数之比（但必须为不同方向的速率）
② 各组分浓度或百分含量保持不变
反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、转化率保持不变。注意指的是反应体系中的某一种物质，不是整体量。
练一练
练一练
对反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，以下哪些说法可以判断反应已达平衡状态？
①各组分的物质的量或物质的量分数不再变化。
②各组分的质量或质量分数不再变化。
③各气体的体积或体积分数不再变化。
④单位时间内消耗m mol A，同时生成m mol A。
⑤单位时间内消耗n mol B，同时生成p mol C。
⑥VA:VB:VC:VD=m:n:p:q。
⑦单位时间内生成n mol B ，同时消耗q mol D。
√
√
√
√



（2）间接标志：
气体总压强P、气体密度ρ、气体平均摩尔质量
当以上参数由不变 不变，不一定平衡；由变 不变，一定平衡。
变量不变即平衡
①混合气体的总压强不随时间改变而—— —
改变
适用于前后气体分子数不相等的反应(m+n≠p+q)
A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+B(g) C(g)
气体总物质的量 不变 减小
恒温恒容时的压强P 不变 减小
恒温恒压时的体积V 不变 减小
对于这三个量，若反应前后气体系数不相等，则可以作为判断依据
②混合气体的平均相对分子质量不随时间改变而变化
找固体
看气体系数
M=
m总
n总
m总
n总
M
不变
不变
不变
不变
变
变
变
变
不变
A(g)+B(g) 2C(g)
A(g)+B(g) C(g)
A(S)+B(g) C(g)
③混合气体的密度不随时间改变而变化
恒容时，凡是有固体参与的反应，其气体密度都会变
ρ=
m总
v
不会变
气体质量增加
对于反应：A(s)+B(g) C(g)
mA+m B= mC (质量守恒）
找固体，若方程式中有固体，则气体总质量会变化
（3）特殊标志：
①对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡
②对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡
判断化学平衡状态的方法
1、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g），此反应达到平衡的标志是（ ）
A、容器内压强不随时间变化
B、容器内各物质的浓度不随时间变化
C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ ·
A B
2、在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（　 ）
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3n mol B
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1:3:2
A C
3.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.65 kJ/mol。在恒温、恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(　 　)
A.气体的质量不再改变
B.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
C.断开4 mol H—Cl的同时生成4 mol H—O
D.气体的平均摩尔质量不再改变
D
4.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于容积不变的密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下列各说法不能判断该反应已经达到化学平衡的是(　 　)
A.v正(NH3)=2v逆(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D
化学平衡状态
可逆反应
概念
逆、等、动、定、变
判断依据
正逆相等
变量不变
研究对象
特征：
本节小结