2.2.1 化学平衡 ppt课件-（2019）新人教版高中化学选择性必修一.pptx

1、 化学平衡化学平衡【思考】氯气和水反应后，为什么氯气不能完全反应？新制氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸三种成分。Cl2+H2O HCl+HClO回忆一下，在必修模块中学过哪些可逆反应？SO2+H2O H2SO3 必修1P902SO2+O2 2SO3 必修1 P91催化剂N2+3H2 2NH3 必修1 P97高温、高压催化剂NH3+H2O NH3H2O 必修1 P98I2+H2 2HI 必修2 P8一、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化学反应，叫做可逆反应。1、定义：C+CO2 2CO 必修2 P50练习1：下列有关可逆反应的说法不正确的是（ ）A. Cl2

2、溶于水发生了可逆反应B. CaCO3 CaO+CO2是可逆反应C. 可充电电池的反应，如H2O+Zn+Ag2O Zn(OH)2+2Ag是可逆反应D. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应 E、水的生成与电解是可逆反应F、CO2溶于水和H2CO3分解是可逆反应放电充电高温高温BCE练习2：对于可逆反应2SO2+O2 2SO3，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SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3D练习3：已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=92.3kJ/mol，在某密闭容

3、器中充入1mol N2和3mol H2使之反应，结果放出的热量小于92.3kJ，为什么？答：因为可逆反应中反应物的转化率达不到100%，所以1mol N2和3mol H2不能完全反应，故放出的热量小于92.3kJ。练习4：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SO2、O2、SO3的浓度分别0.2molL1、0.1molL1、0.2molL1。一段时间后再测量各物质的浓度，可能存在的数据是( )A、SO2为0.4molL1，O2为0.2molL1B、SO3为0.25molL1C、SO2、SO3均为0.15molL1D、SO3为0.4molL1B

4、2、可逆反应的特点同一条件下正、逆反应同时进行；可逆反应通常不能进行到底 ；反应物的转化率不能达到100% ；反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物。思考1：可逆反应的反应速率如何表示？2SO2+O2 2SO3(条件省略)在1 L密闭容器，投入2mol SO2和 1mol O2进行反应正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O22SO2+O2 2SO3(条件省略)在1 L密闭容器，投入2mol SO2和 1mol O2进行反应正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O2正(SO2)和逆(SO2)表示什么意思？正(SO2)逆(SO2)正反应中SO2的反

5、应速率即SO2消耗速率受SO2和O2浓度的影响 逆反应中SO2的反应速率即SO2生成速率受SO3浓度的影响 正(SO2)和逆(SO2)分别代表该可逆反应的正反应速率和逆反应速率，对吗？该可逆反应的正和逆可以用其他的反应物或生成物表示么？可逆反应的反应速率表示的注意事项：2SO2+O2 2SO3(条件省略)正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O2v正 ：正反应速率v逆 ：逆反应速率v正(SO2) v正(O2) v正(SO3)= 212v逆(SO2) v逆(O2) v逆(SO3)= 212v(SO2)消耗 v(O2)消耗 v(SO3)生成v(SO2)生成 v(O2)生成 v

6、(SO3)消耗： ： ： ： 在同一个化学反应中，反应物浓度的减少和生成物浓度的增加都是按照化学方程式中各物质的计量数关系成比例变化的。思考2：可逆反应为什么不能进行到底？反应物的转化率为什么不能达到100%？5352SO2+O2 2SO3(条件省略)在1 L密闭容器，投入2mol SO2和 1mol O2进行反应，试分析各物质浓度大小变化规律，正(SO2)和逆(SO2)的变化规律？正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O221时间浓度t1时间速率t12SO2+O2 2SO3(条件省略)在1 L密闭容器，投入2mol SO2和 1mol O2进行反应，试分析各物质浓度大小

7、变化规律，正(SO2)和逆(SO2)的变化规律？正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O2c(SO2)c(O2)c(SO3)正(SO2)逆(SO2)可逆反应不能进行到底的原因：2SO2+O2 2SO3(条件省略)正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O2v正 ：正反应速率v逆 ：逆反应速率v正(SO2) v正(O2) v正(SO3)v逆(SO2) v逆(O2) v逆(SO3)v(SO2)消耗 v(O2)消耗 v(SO3)生成v(SO2)生成 v(O2)生成 v(SO3)消耗因为当反应进行一段时间后，会出现 v正=v逆，即各物质的消耗速率等于其生成速率

8、，此时(条件不变)各物质的物质的量不再改变，所以可逆反应不能完全反应，即反应物的转化率不能达到100%二、化学平衡状态 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下达到(正)=(逆)的一种状态，此时反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定，即在给定条件下化学反应达到了“限度”。1、定义：前提：可逆反应在一定条件(温度、压强不变)下本质：(正)=(逆) 标志：反应混合物中各组分的质量或浓度保持不变的状态意义：任何一种物质的生成速率等于其消耗速率那么处于化学平衡状态时，各组分的质量或浓度相等么？处于化学平衡状态时，各组分的质量或浓度不一定相等思考3：(正)(逆)时是什么状态？可逆反应会有什么表现

9、？2SO2+O2 2SO3(条件省略)在1 L密闭容器，投入2mol SO2和 1mol O2进行反应正反应：2SO2+O2=2SO3逆反应：2SO3=2SO2+O2正(SO2)正反应中SO2的反应速率即SO2消耗速率 逆(SO2)逆反应中SO2的反应速率即SO2生成速率 当正(SO2)逆(SO2)时即SO2的消耗速率SO2的生成速率，则反应体系中SO2的浓度减小，正反应的效应大于逆反应并抵消逆反应带来的效应，整个反应向正方向进行。当正(SO2)逆(SO2)时即SO2的消耗速率SO2的生成速率，则反应体系中SO2的浓度增大，逆反应的效应大于正反应并抵消正反应带来的效应，整个反应向逆方向进行。化

10、学平衡的建立与途径无关，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到平衡状态。注意:化学平衡的建立与途径无关，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到平衡状态。注意:时间速率t1正逆时间速率t1正逆总结: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)即 v正= v逆 0即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率瞬时速率平均速率v正= v逆 =02、化学平衡状态的判断：速率：正=逆（即任何一种物质

11、的生成速率等于其消耗速率）各成分的质量或浓度保持不变练习1、对于反应：N2+3H2 2NH3正(N2)=逆(N2） 2正(H2)=3逆(NH3） (N2)：(H2）：(NH3）= 1:2:3单位时间内，每生成1molN2就生成2molNH3。单位时间内，每消耗nmolN2就生成3nmolH2。单位时间内，每消耗1molN2就消耗3molH2。 单位时间内，每断开1molNN键就形成3molH-H键。 单位时间内，每形成3molH-H键就形成6molN-H键。 单位时间内，每断开1molNN键就形成6molN-H键。为平衡状态的为： 。A.同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。B.不同的物

12、质：不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学方程式的计量数之比。即一种物质表示正，另一物质表示逆,且数值之比等于计量数之比。（1)直接判定:V正=V逆（本质）注意:学法 P19 要点一练习1、对于反应：N2+3H2 2NH3正(N2)=逆(N2） 2正(H2)=3逆(NH3） (N2)：(H2）：(NH3）= 1:2:3单位时间内，每生成1molN2就生成2molNH3。单位时间内，每消耗nmolN2就生成3nmolH2。单位时间内，每消耗1molN2就消耗3molH2。 单位时间内，每断开1molNN键就形成3molH-H键。 单位时间内，每形成3molH-H键就形成6molN-H键。 单位

13、时间内，每断开1molNN键就形成6molN-H键。为平衡状态的为： 。537练习2、在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是： 。 各物质的物质的量浓度不再改变SO2 、O2、SO3的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定公式：%100nnA(g)g(A所有气体体积分数练习2、在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)

14、 2SO3(g)下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是： 。 各物质的物质的量浓度不再改变SO2 、O2、SO3的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定公式：其他特别的反应类型：A(g)+B(s) C(g)总所有气体混合气体Vm练习2、在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是： 。 各物质的物质的量浓度不再改变SO2 、O2、SO3

15、的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定其他有颜色变化的反应：其他有颜色变化的反应： I2(g)+H2(g) 2HI(g)(紫色紫色)练习2、在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是： 。 各物质的物质的量浓度不再改变SO2 、O2、SO3的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变

16、 混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定公式：所有物质所有物质nmM 练习2、在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是： 。 各物质的物质的量浓度不再改变SO2 、O2、SO3的浓度之比为2:1:2 SO2的转化率不再改变 SO3的体积分数不再改变 混合物的总质量不再改变 混合气体的密度不再改变 混合物的颜色不再改变混合物的平均摩尔质量不再改变绝热容器中反应体系的温度不再改变 恒温容器中混合气体的压强一定公式：PV=nRT(2)

17、间接判定:体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。A.各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产物的产率、反应体系的温度保持不变时为平衡状态。B.反应体系中的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混合气体的密度、颜色保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡状态。注意:(2)间接判定:体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。A.各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产物的产率、反应体系的温度保持不变时为平衡状态。B.反应体系中的

18、总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混合气体的密度、颜色等保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡状态。注意:只有随着反应的发生而改变的物理量不再改变了，才能说明正=逆，反应达到平衡，那些不随反应进行而改变的物理量不能作为判断化学反应是否达到平衡的依据(比如：总质量)练习3、在一恒容密闭容器中，发生反应：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,当下列哪些 物理量不 再改变时即可证明该反应已达到平衡状态： 。CO的浓度与的浓度与CO2相等相等 CO2的浓度不再改变的浓度不再改变 CO的转化率不再改变的转化率不再改变 气体的总物质的量气体的总物质的量 混合气体的总质量不再改变混合气体的总质量不

19、再改变 混合气体的密度不再改变混合气体的密度不再改变 混合气体的平均摩尔质量不再改变混合气体的平均摩尔质量不再改变反应体系的总压强反应体系的总压强CO2在气体中的质量分数在气体中的质量分数小结：化学平衡状态的判断标准1、本质： v正 = v逆2、现象：浓度保持不变1、 v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C生 = v C耗 v D生 = v D耗 2、 v A耗 v B生 = mn 1、A、B、C、D的的浓度不再改变。浓度不再改变。2、A、B、C、D的分子数（或物质的量）的分子数（或物质的量）不再改变。不再改变。3、A、B、C、D的百分含量的百分含量不再改变。不再改变。4、A、

20、B、C、D的转化率或生成率的转化率或生成率不再改变。不再改变。5、(绝热绝热)体系温度不再改变。体系温度不再改变。6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。、若某物质有色，体系的颜色不再改变。本质本质现现 象象 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)对对 m+n p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），的反应（即反应前后气体分子数改变），还可从以下几个方面判断：还可从以下几个方面判断：1、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。2、体系的平均分子量不再改变。、体系的平均分子量不再改变。3、若为恒容体系，体系的压强不再改变

21、。、若为恒容体系，体系的压强不再改变。4、若为恒压体系，体系的密度不再改变。、若为恒压体系，体系的密度不再改变。注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)1：在一定温度下，证明可逆反应：在一定温度下，证明可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到达到平衡状态的是（平衡状态的是（ ）（双选）（双选）A. C的生成速率与的生成速率与C的消耗速率相等的消耗速率相等 B. A、B、C的浓度相等的浓度相等 C. A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1:3:2D. A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化AD2：一定条件下，反应：一定

22、条件下，反应 N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（ ）（双选）（双选）A、单位时间内生成、单位时间内生成n mol N2同时生成同时生成n molNH3 B、单位时间内生成单位时间内生成n mol N2 同时消耗同时消耗3n mol H2 C、一个一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键断裂键断裂 D、一个、一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键断裂键断裂E、正正(H2)2/3 逆逆(NH3) BD3：在一定温度下的恒容容器中：在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生当下列物理量不再发生变化时，表明变化时，表明A(g)+3B(g) 2C

23、(g)+D(g)已达平衡状态的已达平衡状态的是是 ( )（不定项）（不定项） A.气体的总物质的量气体的总物质的量 B.混合气体的压强混合气体的压强 C.混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量 D.混合气体的密度混合气体的密度ABC4：在一定温度下的恒容容器中：在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生当下列物理量不再发生变化时，表明变化时，表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )（不定项）（不定项） A.气体的总物质的量气体的总物质的量 B.混合气体的压强混合气体的压强 C.混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量 D.混合气体的密度混合气体的密度CD【课后作业】【课后作业】不看起步看进步，不看起步看进步， 不比实力比努力！不比实力比努力！学法P83 第1、2、3、4 题