人教版 选择性必修1 化学反应原理 第1课时　化学平衡状态(02).pptx

1、INNOVATIVE DESIGN 第二节化学平衡 第1课时化学平衡状态 【课程标准要求】【课程标准要求】 1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。 2.能描述化学平衡状态，能判断化学反应是否达到平衡状态能描述化学平衡状态，能判断化学反应是否达到平衡状态。 新知自主预习 课堂互动探究 课时训练 目 录 CONTENT S / / / 课堂小结即时达标 / 目录 1 新知自主预习 新知自主预习 目录 创新设计 一、可逆反应一、可逆反应 1.概念：在同一条件下，既能向 方向进行同时又能向逆反应方向 进行的反应。 正

2、反应 新知自主预习 目录 创新设计 3.可逆反应的特点： 同一 同时 小于 新知自主预习 目录 创新设计 (1)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。() (2)Cl2与水的反应是不可逆反应。() (3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。() (4)电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应互为可逆反应。 () 【微自测】【微自测】 1.判断下列叙述的正误(正确的打，错误的打)。 新知自主预习 目录 创新设计 二、化学平衡状态二、化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立过化学平衡状态的建立过程程 新知自主预习 目录 创新设计 N2

3、与H2的化合反应NH3的分解反应 浓 度 变 化 如图1所示，N2与H2发生反应。 随着反应的进行，体系中NH3的 浓度逐渐_，而N2与H2的 浓度逐渐_。从某一时刻 开始，它们的浓度均不再改变 如图2所示，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_，而NH3的浓度逐渐 _。从某一时刻开始，它们的 浓度均不再改变 增大 减小 增大 减小 新知自主预习 目录 创新设计 浓 度 变 化 新知自主预习 目录 创新设计 浓 度 变 化 把N2和H2加入密闭容器中，其反应过程如下： (1)反应刚开始时：反应物浓度最大，正反应速率_，生成物浓度 为0，逆反应速率为_。 (2)反应

4、过程中：反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐_，生成 物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐_。 (3)反应到某一时刻，必然出现_，即正反应消耗某物质的 量与逆反应生成该物质的量_，反应物和生成物的浓度不再发生 变化，此时就达到了化学平衡状态，如图3所示。 若反应从逆向开始，即从NH3分解开始反应，化学平衡建立过程如图4 所示。 最大 0 减小 增大 v正v逆 相等 新知自主预习 目录 创新设计 (1)概念：在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率_时，反应体系中 所有参加反应的物质的质量或浓度均_，即体系的组成不随时间而改 变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态。 (2)

5、适用范围：可逆反应。 (3)内在本质：同一物质的正反应速率与逆反应速率_，但不等于_。 (4)外在标志：反应体系中所有参加反应的物质的浓度或百分含量保持_。 2.化学平衡状态的含化学平衡状态的含义义 相等 保持不变 相等0 不变 新知自主预习 目录 创新设计 3 3.化学平衡状态的特化学平衡状态的特征征 可逆反应 动态 相等 不变 新的化学平衡 新知自主预习 目录 创新设计 (1)一定条件下，达到平衡状态时，v正(H2)v逆(HI)() (2)恒容条件下，当c(HI)c(H2)c(I2)211时，该反应达到平衡状态() (3)恒压条件下，当混合气体的颜色不变时，该反应达到平衡状态() (4)恒

6、容条件下，当体系的压强不变时，该反应达到平衡状态() 目录 课堂互动探究 2 课堂互动探究创新设计 目录 化学平衡状态的判断方法化学平衡状态的判断方法 【核心归纳核心归纳】 化学平衡状态的判断标化学平衡状态的判断标志志 (1)直接标志“正、逆相等” v正v逆 a.同一种物质的生成速率等于消耗速率； b.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率或消耗速率之比等于化学计量 数之比； 课堂互动探究创新设计 目录 c.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。 各组分的浓度保持一定 a.各组分的浓度不随时间的改变而改变； b.各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间

7、的改变而改变。 课堂互动探究创新设计 目录 (2)间接标志“变量不变” 反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不 等的反应)。 对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变， 则反应达到平衡状态。 全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量 保持不变。 对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 课堂互动探究创新设计 目录 【实践应用实践应用】 B 课堂互动探究创新设计 目录 解析解析N2O4浓度不再改变，反应达到平衡状态，浓度不再改变，反应达到平衡状态，A说法正确；说法正确；NO2的消耗速的消耗速 率和率和

8、N2O4的生成速率均为正反应速率，不能作为平衡标志，的生成速率均为正反应速率，不能作为平衡标志，B说法错误；混说法错误；混 合气体的颜色不变，合气体的颜色不变，NO2的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，C说法说法 正确；混合气体中正确；混合气体中NO2百分含量不变，反应达到平衡状态，百分含量不变，反应达到平衡状态，D说法正确说法正确。 课堂互动探究创新设计 目录 2.有关化学平衡状态的特征，下列说法正确的是() A.所有的化学反应都存在化学平衡状态 B.平衡时反应已达到最大限度，反应停止了 C.平衡时各组分的浓度相等 D.化学平衡状态是一种动态平衡 解析

9、解析只有可逆反应才存在化学平衡状态，只有可逆反应才存在化学平衡状态，A项错误；达到平衡状态时，反项错误；达到平衡状态时，反 应达到最大限度，但反应并没有停止，应达到最大限度，但反应并没有停止，B项错误；平衡时各组分浓度保持不项错误；平衡时各组分浓度保持不 变，但不一定相等，变，但不一定相等，C项错误；达到化学平衡状态时，反应并没有停止，是项错误；达到化学平衡状态时，反应并没有停止，是 一种动态平衡，一种动态平衡，D项正确。项正确。 D 课堂互动探究创新设计 目录 D 课堂互动探究创新设计 目录 目录 课堂小结即时达标 3 课堂互动探究创新设计 目录 核心体系建构 课堂小结即时达标创新设计 02

10、0304目录0105 C 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 A.反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B.反应体系中压强恒定 C.反应体系中混合物的组成保持不变 D.反应体系中温度不变 解析解析对于放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定对于放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定 相等，相等，A项错误；可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，气体分子数项错误；可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，气体分子数 保持不变，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温保持不变，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温 度不变，度不

11、变，B、C、D项正确项正确。 A 2.在一定条件下，气体参与的某正反应方向H0的可逆反应达到化学平衡时， 下列说法不正确的是() 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 A 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 解析解析A.反应可逆，故反应可逆，故 NO2不可能全部转化为不可能全部转化为N2O4，A错误；错误；B.浓度不再变浓度不再变 化，则该反应已达化学平衡状态，化，则该反应已达化学平衡状态，B正确；正确；C.浓度不再变化，则该反应已达浓度不再变化，则该反应已达 化学平衡状态，正、逆反应速率相等，但不等于零，化学平衡状态，正、逆反应速率相等，但不等于零，C正确；正确

12、；D.二氧化氮浓二氧化氮浓 度不再变化，即容器中气体颜色不再发生变化，度不再变化，即容器中气体颜色不再发生变化，D正确正确。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 A 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 5.一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中，M、N的物质的量随时 间变化的曲线如图所示。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为_。 (2)在t2时刻，存在的等量关系是_，此时反应是否达到化学平衡状态？ _(填“是”或“否”)。 (3)在t 3

13、时刻，v 正 _(填“”“”或“”)v 逆 ，理由是 _。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录0105 目录 课时训练 4 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 一、选择题一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题只有一个选项符合题意) 1.化学反应达到化学平衡的本质是() D A.各组分浓度保持不变 B.反应物与生成物的浓度相等 C.正反应与逆反应停止进行 D.正反应和逆反应的速率相等 解解析析对可逆反应来说，达到了化学平衡状态的本质是：正反应和逆反应的对可逆反应来说，达到了化学平衡状态的本质是：正反应和逆反应的 速率相等，速率相

14、等，D项符合题意项符合题意。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 2.下列反应中，不属于可逆反应的是()D 解析解析反应物可以转化为生成物，生成物也可以转化为反应物，反应条反应物可以转化为生成物，生成物也可以转化为反应物，反应条 件相同，则反应为可逆反应，件相同，则反应为可逆反应，A、B、C不符合题意；不符合题意；D中反应物转化为中反应物转化为 生成物在室温下进行，而生成物转化为反应物在高温下进行，反应条件生成物在室温下进行，而生成物转化为反应物在高温下进行，反应条件 不相同，因此反应不是可逆反应，不相同，因此反应不是可逆反应，D符合题意符

15、合题意。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析A.3v(N2)正 正 v(H2)正 正，两物质表示的化学反应速率都是正反应速率，不 ，两物质表示的化学反应速率都是正反应速率，不 能判断正反应速率等于逆反应速率，故能判断正反应速率等于逆反应速率，故A不正确；不正确；B.v(N2)正 正 v(NH3)逆 逆，两物 ，两物 质表示的化学反应速率之比不等于其化学计量数之比，正反应速率不等于逆质表示的化学反应速率之比不等于其化学计量数之比，正反应速率

16、不等于逆 反应速率，故反应速率，故B不正确；不正确；C.v(N2)正 正 3v(H2)逆 逆，两物质表示的化学反应速率之 ，两物质表示的化学反应速率之 比不等于其化学计量数之比，正反应速率不等于逆反应速率，故比不等于其化学计量数之比，正反应速率不等于逆反应速率，故C不正确；不正确； D.2v(H2)正 正 3v(NH3)逆 逆，因为 ，因为2v(H2)正 正 3v(NH3)正 正，所以两物质表示的化学反 ，所以两物质表示的化学反 应速率之比等于其化学计量数之比，说明正反应速率等于逆反应速率，故应速率之比等于其化学计量数之比，说明正反应速率等于逆反应速率，故D 正正确确。 07010203040

17、5060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析对于题述反应，气体的质量保持不变，故对于题述反应，气体的质量保持不变，故A项不能说明；氯化氢的转项不能说明；氯化氢的转 化率不再改变，说明各物质的量不变，反应处于平衡状态，故化率不再改变，说明各物质的量不变，反应处于平衡状态，故B项能说明；项能说明； 断开断开4 mol HCl键、生成键、生成4 mol HO键，均表示正反应方向，故键，均表示正反应方向，故C项不能项不能 说明；说明；n(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O

18、)4122，不能说明各物质的量，不能说明各物质的量 不变，故不变，故D项不能说明项不能说明。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析根据极端假设法分析，分别假设反应正向或逆向进行到底。若根据极端假设法分析，分别假设反应正向或逆向进行到底。若SO3全全 部转化为部转化为SO2和和O2，则，则SO2、O2的浓度分别为的浓度分别为1.2 molL 1、 、0.6 molL 1；若 ；若 SO2和和O2全部化合成全部化合成SO3，则，则SO3的浓度为

19、的浓度为1.2 molL 1。因为该反应是可逆反 。因为该反应是可逆反 应，三种物质必须同时存在，因此，体系中应，三种物质必须同时存在，因此，体系中SO3、SO2、O2的浓度范围分别的浓度范围分别 是是01.2 molL 1、 、01.2 molL 1 、 、00.6 molL 1，显然， ，显然，A、D项不符项不符 合题意；合题意；C项中的数据表示项中的数据表示SO2和和SO3同时消耗而浓度减小，根据同时消耗而浓度减小，根据S原子守恒，原子守恒， 可知这不可能实现，可知这不可能实现，C项不符合题意项不符合题意。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设

20、计 15 D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析因反应容器保持恒压，且反应前后气体分子数不相等，所以达到平衡因反应容器保持恒压，且反应前后气体分子数不相等，所以达到平衡 前容器容积随反应进行而不断变化，结合前容器容积随反应进行而不断变化，结合m/V可知，若气体密度不再变可知，若气体密度不再变 化，说明容器容积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状化，说明容器容积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状 态，态，符合题意；无论是否达到平衡，反应的符合题意；无论是否达到平衡，反应的H都不变，都不变，不符合题意；不

21、符合题意； 反应开始时，加入反应开始时，加入1 mol N2O4，随着反应的进行，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故的浓度逐渐变小，故 v正 正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，而图像与之不符， 逐渐变小，直至达到平衡，而图像与之不符，不符合题意；不符合题意； N2O4的转化率不再变化，说明的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，的浓度不再变化，反应达到平衡状态， 符合题意。综上所述，符合题意。综上所述，D项正确项正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12

22、1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析A.从图示可以看出，该反应从反应物开始投料，在从图示可以看出，该反应从反应物开始投料，在t1时尚未达到平衡，时尚未达到平衡， 此时正反应速率大于逆反应速率，此时正反应速率大于逆反应速率，A项正确；项正确；B.从图示可以看出，从图示可以看出，t1t2，逆，逆 反应速率逐渐增大，反应速率逐渐增大，B项错误；项错误；C.t2时，正反应速率与逆反应速率相等，反时，正反应速率与逆反应速率相等，反 应达到化学平衡，应达到化学平衡，C项正确；项正确；D.t2t3，该可逆反应处于化学平衡状态，正反，该可逆反应处于化学平衡状态，正反 应速率等于逆反应速率，各物

23、质的浓度不再发生变化，应速率等于逆反应速率，各物质的浓度不再发生变化，D项正确项正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析A.H2和和CO2的浓度之比与起始投入的量有关，的浓度之比与起始投入的量有关，A不能说明达到化学平不能说明达到化学平 衡状态，衡状态，A不合题意；不合题意； B.单位时间内断裂单位时间内断裂3个个HH同时形成同时形成2个个C=O，故，故 断裂断裂1个个C=O时正、逆反应速率不相等，时正、逆反应速率不相等，B不合题意；不

24、合题意；C.恒温恒容条件下，恒温恒容条件下， 气体的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，故不能说气体的质量不变，气体的体积不变，故气体的密度一直保持不变，故不能说 明达到化学平衡状态，明达到化学平衡状态，C不合题意；不合题意；D.绝热体系中即与外界不进行热交换，绝热体系中即与外界不进行热交换， 在达到平衡之前，体系的温度一直在变，现温度保持不变，故说明达到化学在达到平衡之前，体系的温度一直在变，现温度保持不变，故说明达到化学 平衡状态，平衡状态，D符合题意符合题意。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 A 070102030

25、405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析由于该反应从逆反应开始进行，故反应刚开始时，生成物浓度最大，由于该反应从逆反应开始进行，故反应刚开始时，生成物浓度最大， 正反应速率最小，正反应速率最小，A项正确；随着反应的进行，生成物浓度逐渐减小，逆反项正确；随着反应的进行，生成物浓度逐渐减小，逆反 应速率逐渐减小，反应物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐增大，应速率逐渐减小，反应物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐增大，B项不正确；项不正确； 该反应不能进行彻底，故平衡时该反应不能进行彻底，故平衡时CO2的浓度不可能是的浓度不可能是0 molL 1， ，C项不正确；项不正

26、确； 该反应建立平衡的过程中，逆反应速率大于正反应速率，且逆反应速率逐渐该反应建立平衡的过程中，逆反应速率大于正反应速率，且逆反应速率逐渐 减小，正反应速率逐渐增大，达到平衡时正、逆反应速率相等，减小，正反应速率逐渐增大，达到平衡时正、逆反应速率相等，D项不正确项不正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析A.只要反应发生就存在每消耗只要反应发生就存在每消耗1 mol SO2 的同时生成的同时生成1 mol SO3，所以，所以 不一定是平

27、衡状态，故不一定是平衡状态，故A错误；错误；B.NO2有颜色，当混合气体的颜色有颜色，当混合气体的颜色(透光率透光率)不不 再改变时，说明二氧化氮的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故再改变时，说明二氧化氮的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故B正正 确；确；C.该反该反应应密度一直保持不变密度一直保持不变，说说明明密度密度不不变，反变，反应应不一定是不一定是平平衡状态，衡状态， 故故C错误错误；D.该反应是气体体积不变的反应，气体总物质的量不变，反应物该反应是气体体积不变的反应，气体总物质的量不变，反应物 和产物都是气体，则气体总质量也不变，所以在反应过程中混合气体的相对和产物都是气体，

28、则气体总质量也不变，所以在反应过程中混合气体的相对 分子质量一直不变，所以不一定是平衡状态，故分子质量一直不变，所以不一定是平衡状态，故D错误错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 C 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析A.可逆反应的正、逆反应同时进行，可逆反应的正、逆反应同时进行，SO2和和O2 生成生成SO3的同时，的同时，SO3 也分解生成也分解生成SO2和和O2，平衡时三种气体共存，因此，平衡时三种气体共存，因此18O存在于存在于SO2、O2 和和SO3 中，中，A

29、项正确；项正确；B.化学反应中遵循原子守恒，平衡时容器中所含氧原子总数化学反应中遵循原子守恒，平衡时容器中所含氧原子总数 等于反应初始时等于反应初始时SO2和和O2中的氧原子总数，共中的氧原子总数，共6NA，B项正确；项正确；C.可逆反应存可逆反应存 在反应限度，所以将在反应限度，所以将2 mol SO2和和1 mol 18O2充入恒容密闭容器中，充入恒容密闭容器中，SO2和和O2 不可能完全转化为不可能完全转化为SO3，则反应中转移电子的数目小于，则反应中转移电子的数目小于4NA，C项错误；项错误；D.可可 逆反应，反应物不能完全转化为生成物，逆反应，反应物不能完全转化为生成物，D项正确项正

30、确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 (2)判断该反应达到平衡的依据是 _。 CO减少的质量和CO2减少的质量相等 CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 (3)若该反应使用催化剂加快反应速率，该反应的H _(填“变 大

31、”“变小”或“不变”)。 答案答案(1)0.003 molL1min10.01 molL1 (2)(3)不变 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 14.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时： 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 答案答案(1)(2)(3) (4)(5)(6) 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 0701020304

32、05060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 (2)如图所示表示NO2变化的曲线是_，用O2表示从02 s内该反应的 平均反应速率v(O2)_。 (3)不能说明该反应已达到平衡状态的是_。 a.v(NO2)2v(O2) b.容器内气体压强保持不变 c.v逆(NO)2v正(O2) d.容器内气体的密度保持不变 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 答案答案(1)是(2)b1.5103 molL1s1(3)a、d 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 INNOVATIVE DESIGN Thanks！ 本课时内容结束