高中化学人教版选修4课件：第二章-第三节-第一课时-化学平衡状态.ppt

1、第第二二章章第第三三节节第第一一课课时时课前预习课前预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关设计设计设计设计2 2考点一考点一考点二考点二课堂课堂1010分钟练习分钟练习课堂课堂5 5分钟归纳分钟归纳设计设计3 3课下课下3030分钟演练分钟演练 (1)影响化学反应速率的外界条件主要有：影响化学反应速率的外界条件主要有：、等，此外还有等，此外还有光、固体表面积等。光、固体表面积等。(2)列举三个学过的可逆反应：列举三个学过的可逆反应：浓度浓度压强压强温度温度催化剂催化剂 (3)溶解平衡：当固体物质溶解进行到一定程度，溶解平衡：当固体物质溶解进行到一定程度，固体溶

2、质的固体溶质的 速率与溶液中溶质的速率与溶液中溶质的 速率相速率相等，此时溶液处于饱和状态，溶液的浓度和固体溶等，此时溶液处于饱和状态，溶液的浓度和固体溶质的质量都质的质量都 。溶解溶解结晶结晶保持不变保持不变 一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应 1可逆反应可逆反应 (1)概念：概念：在在 下，既能向下，既能向 方向进行又能方向进行又能向向 方向进行的化学反应。方向进行的化学反应。相同条件相同条件正反应正反应逆反应逆反应 (2)表示方法：表示方法：约定采用约定采用“”表示，把从左向右的反应称表示，把从左向右的反应称作作 ，从右向左的反应称作，从右向左的反应称作 。例如：。例如：S

3、O2与与H2O反应可表示为反应可表示为 。正反应正反应逆反应逆反应SO2H2O H2SO3 (3)特征：特征：可逆反应发生的条件可逆反应发生的条件 ，反应，反应 进行到底，进行到底，反应物反应物 实现完全转化。实现完全转化。反应体系中，与化学反应有关的各种物质反应体系中，与化学反应有关的各种物质 。2不可逆反应不可逆反应 有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把这类有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把这类反应叫不可逆反应，用反应叫不可逆反应，用 号表示。例如：号表示。例如：Ba2SO=BaSO4。相同相同不能不能不能不能共存共存“=”二、化学平衡状态二、化学平衡状态 1 1化学平衡的建

4、立化学平衡的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：固定容积的密闭容器中。反应过程如下：以上过程可用下图表示：以上过程可用下图表示：2化学平衡状态化学平衡状态 一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各种物质的速率相等，反应混合物中各种物质的 保保持不变的状态。持不变的状态。浓度或质量浓度或质量1判断正误判断正误(正确打正确打“”，错误打，错误打“”)。(1)可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止。可逆反应进行到一定程度时，反应就会停止。()(2)

5、化学反应达到平衡状态时，反应体系中各物质化学反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的浓度相等。的浓度相等。()(3)一定条件下，密闭容器中进行一定条件下，密闭容器中进行N2、H2合成氨的合成氨的反应，当容器中的压强不变时，表现反应处于平衡反应，当容器中的压强不变时，表现反应处于平衡状态。状态。()(4)可逆反应中反应物的转化率不能达到可逆反应中反应物的转化率不能达到100%。()(5)存在平衡的过程一定是化学反应过程。存在平衡的过程一定是化学反应过程。()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)分析：分析：可逆反应必须是在同一条件下，同时向正、可逆反应必须是在同一条件下，同时向正、逆反应方向进

6、行的反应，逆反应方向进行的反应，中的反应条件不同，中的反应条件不同，中中H2SO4的浓度不同，性质不同。的浓度不同，性质不同。答案：答案：C3把把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2HI(g)H2(g)I2(g)(正反应为吸热反应正反应为吸热反应)。在反应。在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是 ()AHI的生成速率等于其分解速率的生成速率等于其分解速率BHI的生成速率小于其分解速率的生成速率小于其分解速率CHI的生成速率大于其分解速率的生成速率大于其分解速率D无法判断无法判断HI的生成速率和分解

7、速率的相对大小的生成速率和分解速率的相对大小分析：分析：反应趋向于平衡状态的过程中，反应趋向于平衡状态的过程中，HI还在不断还在不断分解生成分解生成H2和和I2，故，故v(HI)分解分解v(HI)生成生成。答案：答案：B4可逆反应达到平衡的主要特征是可逆反应达到平衡的主要特征是 ()A反应停止了反应停止了B正、逆反应的速率均为零正、逆反应的速率均为零C正、逆反应都还在进行正、逆反应都还在进行D正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等分析：分析：可逆反应达到平衡时，正、逆反应仍在可逆反应达到平衡时，正、逆反应仍在进行、反应并没有停止，只是正逆反应速率相进行、反应并没有停止，只是正逆反应速率相等罢

8、了，因此等罢了，因此v(正正)v(逆逆)0是化学平衡最根本是化学平衡最根本的特征。的特征。答案：答案：D1化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征 2 2注意事项注意事项 (1)(1)化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。到最大限度的结果。(2)(2)对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生反应是从反应物开始或从生成物开始成物开始)，最后都能建立化学平衡状态。，最后都能建立化学平衡状态。(3)化学平衡状态不会因时间变化而变化。化学平衡状态不会

9、因时间变化而变化。(4)可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是v(正正)v(逆逆)，正是由于各物质的消耗速率与生成速率相等，正是由于各物质的消耗速率与生成速率相等，才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。例例1(2012郑州高二检测郑州高二检测)下列对于反应下列对于反应C(g)H2O(g)CO(g)H2(g)的描述正确的是的描述正确的是()A达平衡时，各反应物和生成物浓度相同达平衡时，各反应物和生成物浓度相同 B增大压强，对此反应速率无影响增大压强，对此反应速率无影响 C达平衡时，达平衡时，c(H2O)c(CO)1 1

10、D达平衡时，达平衡时，H2O转化为转化为CO的速率等于的速率等于CO转化为转化为水的速率水的速率 解析解析A项中平衡时各反应物和生成物的浓度项中平衡时各反应物和生成物的浓度不变，但不一定相同，不变，但不一定相同，A错；错；B项中增大压强，反应项中增大压强，反应速率增大，速率增大，B错；错；C项平衡时项平衡时c(H2O)、c(CO)不再变不再变化，但不一定是化，但不一定是c(H2O)c(CO)1 1，C错；错；D项项说明说明v正正(H2O)v逆逆(H2O)，D正确。正确。答案答案D (1)化学平衡状态是一种动态平衡，表面化学平衡状态是一种动态平衡，表面“静静止止”，实质反应仍在进行。，实质反应仍

11、在进行。(2)平衡时，各物质的浓度或质量保持不变，平衡时，各物质的浓度或质量保持不变，但不一定相等，其物质的量之比也不一定等于对但不一定相等，其物质的量之比也不一定等于对应物质的化学计量数之比。应物质的化学计量数之比。对于可逆反应对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)。1根本标志：根本标志：v(正正)v(逆逆)0常见形式主要有：常见形式主要有：(1)同一种物质的生成速率等于消耗速率。同一种物质的生成速率等于消耗速率。如：如：v(A)生成生成v(A)消耗消耗。(2)在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。速率之

12、比等于化学计量数之比。如如v(A)生成生成 v(B)消耗消耗m n。(3)化学方程式两边的不同物质生成化学方程式两边的不同物质生成(或消耗或消耗)速率之比速率之比等于化学计量数之比。等于化学计量数之比。如：如：v(A)生成生成 v(D)生成生成m q。2特征标志特征标志 (1)各组分的浓度不随时间的改变而改变。各组分的浓度不随时间的改变而改变。(2)各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。不随时间的改变而改变。(3)某种反应物的转化率不随时间的变化而变化。某种反应物的转化率不随时间的变化而变化。(4)当当mnpq时，体系的压强或平均

13、相对分子时，体系的压强或平均相对分子质量不随时间的改变而改变。质量不随时间的改变而改变。例例2(2012宁波模拟宁波模拟)可逆反应：可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是态的标志是 ()单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO 用用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为表示的反应速率的比为2 2 1的状态的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度

14、不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态ABC D全部全部 解析解析中单位时间内生成中单位时间内生成n mol O2的同时必消的同时必消耗耗2n mol NO2，而生成，而生成2n mol NO2时，必消耗时，必消耗n mol O2，能说明反应达到平衡。能说明反应达到平衡。中只指明正反应，不能说明是中只指明正反应，不能说明是否达到平衡。否达到平衡。中不论是否达到平衡，化学反应速率之中不论是否达到平衡，化学反应速率之比都等于化学计量数之比，且未指明反应进行的方向。比都等于化学计量数之比，且未指明反应进行的方向。有色气体的颜色不变，则表示物

15、质的浓度不再变化，有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡。说明反应已达到平衡。体积固定、气体质量反应前后体积固定、气体质量反应前后守恒，密度始终不变。守恒，密度始终不变。反应前后可逆反应的压反应前后可逆反应的压强不变，意味着各物质的含量不再变化。强不变，意味着各物质的含量不再变化。答案答案A (1)对于完全为气体且体积不变的反应，对于完全为气体且体积不变的反应，(以以H2I2 2HI为例为例)V、n(总总)、m(气气)均保持不变，因此体系的压均保持不变，因此体系的压强、密度或平均相对分子数量不随时间的变化而强、密度或平均相对分子数量不随时间的变化而变化，不能作为化学平

16、衡状态的标志。变化，不能作为化学平衡状态的标志。(2)对于完全为气体且体积可变的反应对于完全为气体且体积可变的反应(以以N23H2 2NH3为例为例)体系的密度不随时间改变时，可以作为化学体系的密度不随时间改变时，可以作为化学平衡状态的标志。平衡状态的标志。点击下图进入点击下图进入“课课堂堂1010分钟练习分钟练习”(1)(1)可逆反应不可能反应完全，平衡体系中反可逆反应不可能反应完全，平衡体系中反应物与生成物共存。应物与生成物共存。(2)(2)可逆反应达到平衡状态的根本标志是可逆反应达到平衡状态的根本标志是v v(正正)v v(逆逆)0)0，特征标志主要有各反应组分的物质的，特征标志主要有各

17、反应组分的物质的量、浓度或百分量量、浓度或百分量(如物质的量百分含量、体积分如物质的量百分含量、体积分数、转化率等数、转化率等)不再随时间的改变而改变。不再随时间的改变而改变。(3)(3)可逆反应中，用同种物质表示正、逆反应速率时，可逆反应中，用同种物质表示正、逆反应速率时，若速率数值相同，则表示反应达到平衡状态；用不同种物若速率数值相同，则表示反应达到平衡状态；用不同种物质表示正、逆反应速率时，若速率数值之比等于对应物质质表示正、逆反应速率时，若速率数值之比等于对应物质的化学计量数之比，则表示反应达到平衡状态。的化学计量数之比，则表示反应达到平衡状态。(4)(4)可逆反应达到平衡状态时，反应组分的物质的量可逆反应达到平衡状态时，反应组分的物质的量或浓度保持不变，但不一定相等，也不一定与化学方程中或浓度保持不变，但不一定相等，也不一定与化学方程中对应物质的化学计量数成比例。对应物质的化学计量数成比例。点击下图进入点击下图进入“课课下下3030分钟演练分钟演练”