第二章 第三节 化学平衡(第1课时)
人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共16张PPT)
反应平衡时 ——v(正)＝v(逆)，c(反应物)、c(生成物)均 _不__再__改__变____，但不一定相等或等于化学 计量数之比
—以上过程中v－t图像表示如下：
2、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆 两个方向的反应速率相__等__时，反应体系 中所有参加反应的物质的质量或浓度保 持_恒_定__的状态。
4、化学平衡状态的判定标志
化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)平衡状态的判定：
1）、正逆反应速率相等 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了 m mol A，即v正＝v逆 ②在单位时间内消耗了n mol B的同时也消耗了 p mol C，即v正＝v逆 ２）、温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度 一定时(其他不变) ３）、颜色
①当m＋n≠p＋q时，Mr一定 ②当m＋n＝p＋q时，Mr一定
一定平衡 不一定平衡
７、一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于 密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)——SO3(g) ＋NO(g) ΔH＝－41.8 kJ/mol， 下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变 C．SO3和NO的体积比保持不变 D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
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第三节 化学平衡状态(第一课时化学平衡状态的建立和判断)
第三节化学平衡状态（第一课时化学平衡状态的建立和判断）环节一：认识可逆反应提问：1、影响化学反应速率的因素有那些？2、什么是可逆反应？常见的可逆反应有哪些？3、可逆反应有什么特征？针对性训练：1、下列关于可逆反应的说法中不正确的是（）A 、任何反应都有一定的可逆性，可逆式绝对的，不可逆是相对的B、化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果C、氢气在氧气中燃烧，水可以电解得到氢气和氧气，这两个反应互相为可逆反应D、将氯气通入水中，得到的溶液成成黄绿色，证明氯气和水反应时可逆反应2：在反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ，达平衡后充入一定量由18O组成的氧气，当达到新平衡后，18O存在于（说明SO3的结构为平面正三角型结构，三个氧原子完全等价）（）A、只存在于氧气中B、只存在于二氧化硫中C、只存在于二氧化硫和氧气中D、同时存在于氧气、二氧化硫和三氧化硫中3：已知2 SO2 （g）+ O2（g）2SO3（g）;ΔH=－196.6 4KJ· mol-1,某科研小组进行实验时，实际上向反应器中投入2molSO2和10mol的O2，实际上放出的热量为（）A 、196.6 4KJB 、大于196.6 4KJC 、小于196.6 4KJ D、无法判断环节二：化学平衡状态的建立【问题1】某工厂实验室研究在加入催化剂和加热的条件下将10mol SO2与5mol O2放入体积为1L的密闭容器中进行反应，测得数据列表如下：时间0s 10s 20 s 30s 40s 50 s 60 s 70 s 80 sC（SO2）mol/L 10 6 3 2 1．2 1 1 1 1C（O2）mol/L 5 3 1．5 1 0．6 0．5 0．5 0．5 0．5C（SO3）mol/L 0 4 7 8 8．8 9 9 9 9（1）：画出0—80s各物质的浓度随时间变化的图像。
（2）：画出0—80 s正、逆反应随时间变化的图像（温馨提示，反应物的浓度决定正反应速率，生成物的浓度决定逆反应速率。
2.3.1化学平衡的移动课件人教版高中化学选修4
①三点作图法：
条件改变的影响 平衡移动的影响 新平衡
旧平衡
旧平衡 条件改变的影响
新平衡 平衡移动的影响
[讨论] 对于反应2NO2(气)
N2O4(气) △H=-56.9kJ/mol
20-50MPa
N2+3H5200℃ 铁触媒 2NH3 工业合成氨为什么需加入催化剂？有利于提高氨的产率吗？
应用：催化剂不能使化学平衡移动，不能提高氨的产率。 但催化剂能大幅度加快反应速率，提高生产效率。
四.化学平衡移动
1. 平衡移动的方向：
（1）若υ正> υ逆 ，平衡向 正反应方向移动 （2） 若υ正< υ逆 ，平衡向 逆反应方向移动
增大体系压强
正
C反应物
减小
逆
C反应物
增大
逆
C生成物
减小
勒夏特列原理 正
C生成物
增大
向气体计量数减小方向 体系压强 减小
减小体系压强
温度 升高温度
降低温度
催化剂 平衡不移动。
向气体计量数增大方向 体系压强 增大
向吸热方向
向放热方向
体系温度 体系温度
降低 升高
四.化学平衡移动
* 勒夏特列原理：
2、结果：平衡移动的结果只能减弱 （不可能抵消）外界条件的变化。
3、 勒夏特列原理的应用：
③转化率问题：转化率=
×100%
例：恒温、恒容，反应N2 + 3 H2
2 NH3
平衡后，向其中加入N2，平衡如何移动？ 正向移动
高二【化学(人教版)】选择性必修一2.2化学平衡 (第一课时)-课件
H2的消耗速率＝ N2消耗速率的3倍 ＝ N2生成速率的3倍
练一练 N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行合成氨反
应，以下哪些选项可以判断反应已达到化学平衡状态？
A. 单位时间内消耗 a mol N2，同时生成 2a mol NH3
平衡时
3806
2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87
2882
3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86
3335
40
0 15.20 1.696 1.696 11.81
4106
50
0 12.87 1.433 1.433 10.00
4870
60
0 37.77 4.213 4.213 29.34
各物质的起始量/mol
N2
H2
NH3
5
15
0
充分反应后各物质的量/mol
N2
H2
NH3
3
9
4
阅读与思考
某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应足够长 时间后各物质的量不再改变，数据如下：
各物质的起始量/mol 充分反应后各物质的量/mol
N2
H2
NH3
N2
H2
NH3
5
15
0
3
9
4
• 合成氨反应有限度，原料无法转化完全
应，以下哪些选项可以判断反应已达到化学平衡状态？
A. 单位时间内消耗 a mol N2，同时生成 2a mol NH3
B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍
四川省成都市龙泉中学2021-2022学年人教版化学选修四第二章第三节《化学平衡》学案
其次章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡（第1课时）【学习目标】 1.知道什么是可逆反应。
2.知道化学平衡状态的概念和特征。
3.会推断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。
【重、难点】化学平衡状态及判定基础落实：一、可逆反应1．概念：在肯定条件下，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。
2．特点：(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。
(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。
(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。
二、化学平衡状态1．含义：在肯定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中全部参与反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。
2．特征：①逆：可逆反应②等：v正＝v逆③定：物质恒定④动：动态平衡，反应没停止⑤变：条件变，平衡移动三、化学平衡状态的推断1．看v(正)与v(逆)是否相等。
2．看体系中的各物质是否保持恒定。
对点训练：学问点一可逆反应1．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在肯定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(A)A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1解析可逆反应中，反应体系中各物质肯定共存，假如B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不行能的，A选项符合题意；又由于该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会转变，总浓度也不会转变，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6 mol·L－1。
学问点二依据v正＝v逆推断平衡状态2．在肯定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(C)A．单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol的AB B．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2D．单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol 的B23．能够说明一个可逆反应H2(g)＋I2(g)已达到平衡状态的是(D)A．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成B．1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成C．1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成D．1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成学问点三依据物质不再增减推断化学平衡状态4．可逆反应2HI(g)2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是(C)A．容器内压强不随时间变化而变化B．混合气体总分子数不随时间变化而变化C．混合气体的颜色不再转变D．c(H2)与c(I2)保持相等5．在肯定条件下，反应：2NO＋O2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是(D)A．混合气体的总分子数不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．容器的总压强不再变化D．混合气体的总质量不再变化【基础落实】1．在肯定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是(B)A．反应开头时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率渐渐减小，最终为零C．随着反应的进行，逆反应速率渐渐增大，最终不变D．随着反应的进行，正反应速率渐渐减小，最终不变2．在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在肯定条件下开头反应，在达到平衡后，18O存在于(D)A．只存在于氧气中B．只存在于SO3中C．只存在于SO2和SO3中D．SO2、SO3、O2中都存在3．3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2＋3H23，从反应开头到平衡过程中，不行能消灭的是(A)A．2 mol NH3B．0.5 mol NH3C．0.9 mol N2D．H2和NH3物质的量相等4．可逆反应a A(g)＋b B(g)C(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
高中化学选修课件 ：第2章第三节第1课时
－1
－1
(4)2 min末Q的转化率为__________。 (5)试判断在2 min内v(正)__________v(逆)(填 “>”、“<”或“＝”)，在2 min末～3 min末 v(正)__________v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)。 【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)化学反应速率与方程式中物质系数的关系。 (2)结合化学平衡的移动判断v(正)和v(逆)的 关系。
例
浓度/(mol· －1) L 时间/s 0
c(N2O4) 0.100
c(NO2) 0.000
20
40 60 80 100
c1
0.050 c3 a b
0.060
c2 0.120 0.120 0.120
试填空： (1)该反应的化学方程式为 _________________________________________ _______________________________，
【解析】 本题考查化学反应速率的简单计 算。解题时明确化学反应速率与系数的关系 以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量，可知反应逆向进行。 Δn(Q)＝v(Q) · V·Δt ＝0.075 mol· －1· －1×2 L×2 min＝0.3 L min mol
对反应过程作“三段式”法分析如下：
变式训练 甲、乙两容器中都在进行A→B 的反应，甲容器内每分钟减少4 mol A，乙 容器内每分钟减少2 mol A，则甲容器内反 应的反应速率比乙容器内反应的反应速率 ( ) B．慢 D．无法判断
A．快 C．相等
解析：选D。反应速率快慢要在相同条件下、 同一反应中进行比较，否则无可比性。 虽然进行同一个反应，但甲、乙两容器的体 积、温度等条件不确定，则反应速率快慢无 法判断。
选修四第二章第三节化学平衡
第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义：在条件下向正、反两个方向进行的反应，用符号表示。
2.特征：(1)可逆反应正、逆反应的条件是。
(2)相同条件下，正反应和逆反应。
(3)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，反应物和生成物。
(4)若正反应是放热反应，则逆反应为。
例1：判断下列反应，属于可逆反应的是。
①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，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0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时，化学反应速率___________最大，而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，v正____________，而v逆____________。
(3)某一时刻，当反应进行到_______________时，此可逆反应就达到了平衡。
2.化学平衡状态在一定条件下，当一个可逆反应进行到和相等，反应物与生成物时的状态。
例3：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。
B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。
高中化学人教版(2019)选择性必修1 第二章 微专题3 化学平衡图像 课件(23张)
[对点专练 4] 对于可逆反应 2A(g)+B(g)
(C )
2C(g) ΔH<0,下列图像表示正确的是
解析:使用催化剂不会影响平衡,只能缩短达到平衡的时间,故A错误;温 度升高,平衡逆向移动,A的转化率会降低,故B错误;温度越高,化学反应 速率越快,达到平衡的时间越短,升高温度,平衡逆向移动,C的体积分数 减小,故C正确;平衡常数只与温度有关,故D错误。
解题技巧 这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下与时间的关系, 可以“先拐先平数值大”为原则,判断温度、压强等因素的大小关系。解 题时要注意一定条件下物质含量不再改变是化学反应达到平衡的特征。
3.恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率,c表示反应物的平衡浓度)
图①为恒压线图像,若p1>p2>p3,则正反应为气体体积减小的反应,ΔH<0;图 ②为恒温线图像,若T1>T2,则正反应为放热反应。
(3)加催化剂。
3.“全程”类速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因解释:AB段(v增大),因为反应放热,随反应的进行,温度逐渐升高;BC段 (v减小),因为随反应的进行,溶液中c(H+)减小。
[典例 1] 反应 3A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0 速率随时间变化如图所示。下列说法不
(2)如图,对于化学反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L 线上所有的点都是平衡点;L 线左上方的点(E 点),A 的百分含量大于此压强时平衡体系中 A 的百分含量,所以,E 点 v 正>v 逆;则 L 线右下方的点(F 点)v 正<v 逆。
[典例2] (2021·杭州地区重点中学期中联考)下列叙述与图像相符的是( )
2020秋高中化学人教版选修4达标训练：第二章第三节第1课时化学平衡状态含解析
1．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2HI(g)===H2(g)＋I2(g)，能说明该反应达到平衡状态的标志是()A．单位时间内消耗1 mol H2，同时生成2 mol HIB．每断裂2 mol H—I键，同时有1 mol H—H键断裂C．容器中压强不再变化D．容器中混合气体的密度不再变化解析：A中均为正反应方向，错；B中断开H—I键为正反应方向，H—H键断裂为逆反应方向，且和方程式计量系数成正比，能说明该反应达到平衡状态；因方程式两边气体计量系数和相等，故C不能说明该反应达到平衡状态；因容器中混合气体的质量、体积不变，混合气体的密度保持不变不能说明该反应达到平衡状态。
答案：B2．在一密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是() A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1B．SO2为0.25 mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1D．SO3为0.4 mol·L－1解析：A项数据表明，题中0.2 mol·L－1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－1，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，这也是不可能的。
答案：B3．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X解析：X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。
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