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(共21張PPT)
第二章 化學反應速率與化學平衡
第二節 化學平衡
第一課時 化學平衡狀態
學習目標
1.通過工業合成氨反應的分析，認識化學反應的可逆性，了解可逆反應的概念、特征。(證據推理與模型認知)
2.通過化學平衡狀態的建立過程，知道化學平衡是一種動態平衡，理解并會判斷化學平衡狀態的標志。(變化觀念與平衡思想)
3.能建立“逆、等、動、定、變”的認知模型，并利用模型解決化學平衡的實際問題。(證據推理與模型認知)
新課導入
下列化學反應能否進行到底？
（1）硫的燃燒
（2）酸堿中和反應
（4）二氧化硫的催化氧化
（5）工業合成氨
能
能
不能
不能
思考與討論
在一定條件下，2mol N2與3mol H2反應能否得到2mol NH3？說明理由。
不能，因為是可逆反應。
什么是可逆反應？可逆反應有哪些特點？
N2 +3 H2
2NH3
高溫 高壓
催化劑
課內探究
一、可逆反應
1.概念：在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應，叫做可逆反應。
2.表示方法：用“ ”連接，把從左向右進行的反應稱為正反應，把從右向左進行的反應稱為逆反應。
課內探究
3.可逆反應的特征：
雙向性
雙同性
共存性
指可逆反應分為方向相反的
兩個反應：正反應和逆反應。
指正、逆反應是在相同條件下，同時進行。
指反應物的轉化率小于100%，
反應物與生成物共存。
思考與討論
如圖所示，隨著反應的進行，反應物和生成物濃度如何變化？
時間
濃度
H2
N2
NH3
時間
濃度
H2
N2
NH3
(a)N2與H2反應
(b)NH3分解反應
思考與討論
(a)中隨著反應的進行，體系中NH3的濃度逐漸增大，N2與H2的濃度逐漸減小，從某一時刻開始，它們的濃度均不再改變。
(b)中隨著反應的進行，體系中N2與H2的濃度逐漸增大，NH3的濃度逐漸減小，從某一時刻開始，它們的濃度均不再改變。
課內探究
二、化學平衡狀態
1. 化學平衡狀態的建立
什么是化學平衡狀態？化學平衡狀態有哪些特征？
v
O
t
v正
v逆
化學平衡
v正=v逆
從正反應開始建立
v
O
t
v正
v逆
化學平衡
v逆=v正
從逆反應開始建立
課內探究
強調三點
前提條件：可逆反應
實質：正反應速率=逆反應速率
標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變
2.化學平衡狀態的概念：
①實質：在一定條件下的可逆反應，正反應和逆反應的速率相等，
②表象：反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。
課內探究
3. 化學平衡狀態的特征
逆
等
動
定
變
研究對象為可逆反應
正、逆化學反應速率相等，即v(正)= v(逆)
化學平衡是動態平衡，即v(正)= v(逆) ≠0
平衡混合物中，各組分的百分含量保持不變
外界條件改變，化學平衡狀態可能發生改變
思考與討論
如何理解可逆反應達到平衡時正反應速率與逆反應速率相等？
①對同一物質，該物質的生成速率等于它的消耗速率；
②對不同物質，速率之比等于方程式中的化學計量數之比，但必須是不同方向的速率。
簡記：相反成比例
思考與討論
若反應體系的總壓強不變，該可逆反應一定達平衡了嗎？
不一定，對反應前后氣體分子數目相等的反應，不能作判據。
若反應體系的氣體密度不變，該可逆反應達平衡了嗎？
不一定，若可逆反應前后都是氣體，且反應體系容積不變，密度始終不變，不能作為判據。
重難點突破
1.化學平衡狀態的判斷
（1）直接判斷依據
“等”
“定”
同一物質：v正(X)=v逆(X)
不同物質：v正(X) 等于X、Y的化學計量數之比
v逆(Y)
各組分的濃度不變
各組分的各組分的質量(物質的量)分數不變
各組分的氣體體積分數不變
反應物的轉化率不變
（2） 間接判斷依據
[以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)為例]
①“總”
總體積、總壓強、總物質的量不變
m＋n≠p＋q時，平衡
m＋n＝p＋q時，不一定平衡
②“M”
混合氣體的平均摩爾質量不變
m＋n≠p＋q時，平衡
m＋n＝p＋q時，不一定平衡
③“ρ”
混合氣體的密度不變
m＋n ≠ p＋q時，平衡
m＋n＝p＋q時，不一定平衡
利用M＝m/n分析
利用ρ＝m/V分析
重難點突破
（3）特殊判斷依據
①對于有色物質參加反應，如果體系顏色不變，反應達到平衡。
②對于隔熱反應，體系溫度保持不變，說明已達到平衡狀態。
如：在一定的溫度下的定容密閉容器中，可逆反應：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，當混合氣體顏色不變時達到平衡狀態。
重難點突破
重難點突破
2.極值法確定反應各物質的濃度范圍
在密閉容器中進行反應X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定條件下，反應達到平衡。可根據極端假設法判斷，假設反應正向或逆向進行到底，求出各物質濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。
重難點突破
起始濃度/(mol·L－1)　 0.1　　 0.3　　　0.2
轉化濃度/(mol·L－1) 　 0.1　　 0.1　　　0.2
平衡濃度/(mol·L－1) 　 0　　 0.2　　　0.4
起始濃度/(mol·L－1)　 0.1　　0.3　　　0.2
改變濃度/(mol·L－1) 　 0.1　　0.1　　　0.2
終態濃度/(mol·L－1) 　 0.2　　0.4　　　 0
分析：假設反應正向進行到底：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)
假設反應逆向進行到底：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)
平衡體系中各物質的濃度范圍為0＜c(X2)＜0.2 mol·L－1；
0.2 mol·L－1＜c(Y2)＜0.4 mol·L－1；0＜c(Z)＜0.4 mol·L－1。
重難點突破
溫馨提示
對于壓強、密度、平均相對分子質量的判斷要視條件或反應特點而定，總之抓住“變量不變”即可。如果所給的物理量隨著反應的進行是一個變量，在某時間段內不變，就可以說明反應達到平衡狀態；如果該物理量始終是一個定值，就不能作為判斷平衡狀態的依據。
課堂小結
化學平衡狀態
研究對象：可逆反應
化學平衡狀態的 建立：v(正)=v(逆)，各物質濃度不再變化
化學平衡狀態的特征：逆、等、動、定、變
化學平衡狀態的判斷
平衡觀
謝 謝

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