2.2.1 化学平衡状态 化学平衡常数课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡课时1化学平衡状态化学平衡常数

课堂导入合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，原理如下：如何提高生产效率呢？只要尽力提高化学反应速率生产效率就一定高吗？

课堂学习化学平衡状态各物质的起始量/mol充分反应后各物质的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394合成氨反应属于可逆反应，有一定限度，原料无法完全转化。

课堂学习化学平衡状态化学平衡状态：在一定条件下，在可逆反应体系中，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度均保持不变，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”，简称化学平衡。化学平衡状态的特征如下：“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”。

课堂学习化学平衡状态各物质的起始量/mol充分反应后各物质的量/molN2H2NH3N2H2NH35150394化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，决定了反应物的转化率。起始量/mol5150变化量/mol264平衡量/mol394α(H2)=×100%＝40%6mol15mol

课堂学习化学平衡状态的判断直接依据——速率相等，速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一物质的消耗速率和生成速率相等。3v(N2)=v(H2) ()2v正(N2)=v逆(NH3) ()消耗1molN2的同时，生成2molNH3 ()1molH-H键断裂的同时，2molN-H键断裂 ()单位时间内消耗的N2量是NH3量的两倍 ()正逆反应速率相等

课堂学习化学平衡状态的判断间接标志——变量不变，如果一个物理量随着反应的进行而发生改变，当其不变时反应达到平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。气体反应的p总、V总、n总：利用pV=nRTA(g)+B(g)?C(g)A(s)+B(g)?C(g)气体的n总不变时恒温恒容密闭容器，p总不变时恒温恒压密闭容器，V总不变时

课堂学习化学平衡状态的判断气体体积分数或物质的量分数：利用pV=nRTA(g)+B(g)?2C(g)A(s)?B(g)+C(g)φ(B)不变时气体平均相对分子质量反应式M(平均)不变时NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)2A(g)+B(s)?2C(g)H2(g)+I2(g)?2HI(g)

课堂学习化学平衡状态的判断反应式恒温恒容密闭容器，ρ不变时2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)反应式恒温恒压密闭容器，ρ不变时2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)气体密度

课堂学习化学平衡常数是否存在其他办法判断可逆反应达到平衡状态？既然平衡时各物质浓度恒定不变，它们之间是否存在一定关系？CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)800℃时反应体系中各物质的浓度序号起始时的浓度平衡时的浓度平衡时(×10-2mol·L-1)(×10-2mol·L-1)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)111000.50.50.50.51.0213000.252.250.750.751.030.2530.750.750.212.960.790.791.0

课堂学习化学平衡常数对反应mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)来说，达到平衡后存在如下关系：K为化学平衡常数，简称平衡常数。合成氨：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)注意事项：表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度；平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应，若化学反应为离子反应，书写其平衡常数时，应先改写成离子方程式再进行书写固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不出现；有气体参与的反应，也可以用平衡分压(总压乘以各物质的物质的量分数)表示平衡常数。