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第二节 化学平衡
《选择性必修一》第二章 化学反应速率与化学平衡
第1课时
教学目标
教学重难点
教学重点：认识化学平衡状态和平衡特征
教学难点：化学平衡状态的判断
一、结合图像分析理解化学平衡状态
因为很多化学反应是可逆的，如工业合成氨 中，只考虑化学反应速率是不够的，除了考虑原料尽可能快地转化为产品，还要考虑使原料尽可能多地转化为产品，这就涉及化学反应的限度，即化学平衡问题了。
一、结合图像分析理解化学平衡状态
想一想
问题1.合成氯的反应
有哪些特点？
反应可逆；反应速率慢；反应放热等
一、结合图像分析理解化学平衡状态
想一想
问题2.什么叫可逆反应？可逆反应有什么特点？
1.反应可逆：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的反应。
2.反应可逆的特点：同一条件，正逆反应同时进行，反应进行得不完全，任一反应物均不能完全转化为生成物（即任一反应物转化率都不可能达到100%）。
一、结合图像分析理解化学平衡状态
想一想
问题3.在一定条件下，1molN2和3molH2发生反应，是否可以生成2molNH3
不能，合成氨的反应是可逆的，1molN2和3molH2不可能完全反应完，所以生成的氨气小于2mol。
一、结合图像分析理解化学平衡状态
想一想
问题4.以1mol/L N2和3mol/L H2或2mol/L NH3为起始反应物，在一定条件下使其发生反应，以时间为横坐标，浓度为纵坐标，绘制反应过程中浓度随时间变化的示意图。
H2
N2
NH3
浓
度
0
时间
H2
N2
NH3
浓
度
0
时间
一、结合图像分析理解化学平衡状态
想一想
问题5.以1mol/L N2和3mol/L H2或2mol/L NH3为起始反应物，在一定条件下发生反应，以时间为横坐标，正逆反应速率为纵坐标，绘制反应过程中正逆反应速率随时间变化的示意图。
v正
v逆
速
率
0
时间
v正
v逆
速
率
0
时间
开始反应物N2和H2浓度最大，v正最大
开始生成物NH3浓度最大，v逆最大
开始反应物N2和H2浓度为0，v正=0
开始生成物NH3浓度为0，v逆=0
随着反应进行v正逐渐减小v逆逐渐增大最后v正=v逆
随着反应进行v逆逐渐减小v正逐渐增大最后v正=v逆
一、结合图像分析理解化学平衡状态
读一读
阅读P34页方法导引，归纳图像分时应注意的问题。
(1)横坐标和纵坐标的含义
(2)曲线的斜率或者趋势
(3)曲线上的特殊点，如起点、终点、交点和拐点等
(4)根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等
一、结合图像分析理解化学平衡状态
3.化学平衡状态：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，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，简称化学平衡。是一种动态平衡。
4.化学平衡的特征：可逆反应、正逆速率相等时、各组份保持一定不再变化、是动态平衡、外界条件改变时平衡会着发生变化。
一、结合图像分析理解化学平衡状态
练一练
仿照上述合成氨的思路，绘制下列反应过程中浓度随时间变化示意图
1.CO2和C高温反应生成CO
CO2(g)+C(s) 2CO(g)
高温
2.SO2和O2反应生成SO3
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
催化剂
加热
想一想
一、结合图像分析理解化学平衡状态
思考：根据化学平衡特征，如何判断一个可逆反应是否达到平衡状态？列出你能想到的方法。
5.平衡状态的判断：
（1）从速率相等判断：有正、逆速率，有同种物质表示时相等，或用不同物质表示时的比等于计量数之比，即达到平衡。
（2）从体系组成保持一定判断：体系中任一种反应物或生成物的浓度、质量、物质的量、体积、质量百分数等保持一定不再随时间改变均达到平衡。
（3）其化变量（如气体压强、密度、平均相对分子质量、颜色等）不再随时间改变即达到平衡，定量不能用作判断依据。
课堂练习P43题3
在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：
下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是（ ）
A.Z的生成速率与Z的分解速率相等
B.单位时间内消耗amolX，同时生成3amolZ
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体总的物质的量不再变化
√
课堂练习P54题2
向一个密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下使其发生反应生成NH3。达到平衡时，下列说法中正确的是（ ）
A.N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1：3：2
B.N2完全转化为NH3
C.正反应速率和逆反应速率都为零
D.单位时间内消耗amolN2，同时消耗2amolNH3
√
课堂练习P54题3
在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2（g）
+O2（g） 2SO3。下列不能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A.气体的压强不再变化
B.SO2的体积分数不再变化
C.混合物的密度不再变化
D.各物质的浓度不再变化
√
课堂练习P55题7
研究NO2、SO2、CO等气体的处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
(1)已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.6kJ/mol
则NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的△H= kJ/mol。
(2)在一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是 （填字母）
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
-41.8
√
课堂小结
再见

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