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

• 只考虑化学反应速率不够，还需考虑如何尽可能多 地将原料转化为产品
高温、高压
N2 + 3H2 催化剂
2NH3
正向： N2 + 3H2 2NH3
逆向：2NH3
N2 + 3H2
合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图
想一想
任何可逆反应在一定条件下都存在反应的 限度。达到限度时，反应就停止了吗？
N2 +
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/mo来自百度文库 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
平衡时H2的转化率
α＝
6 15
mol mol
×100%
＝40%
平衡时反应物的转化率是该条件下反应物能达到的最大转化率。
任务一 梳理与提炼
化学平衡状态有什么特点？如何判断一个 可逆的化学反应是否达到了化学平衡状态？
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点 ① υ(正)＝ υ(逆)≠0
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率 ② 各组分的质量或浓度保持不变 ③ 是动态平衡
化学平衡（第一课时）
工业合成氨
氨气在国民经济中占有重要地 位，随着人类社会的发展，对氨的 需求量日益增长。
高温、高压
N2 + 3H2 催化剂
2NH3
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？
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：
3H 高温、高压
2 催化剂
2NH3
该可逆反应中包含两个反应，两个反应同时发生
正向： N2 + 3H2 2NH3
逆向：2NH3
N2 + 3H2
当正、逆反应速率
相等时，达到看似不变 的“表面静止”状态， 但实际反应并未停止， 一直在进行中。
一.化学平衡状态
1.化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆反应的 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，这表明该反应中物 质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为 化学平衡状态，简称化学平衡。
N2
H2
NH3
N2
H2
NH3
5
15
0
3
9
4
练一练
起始量/mol 变化量/mol 平衡量/mol
N2 + 3H2 2NH3 5 15 0 264 394
平衡时H2的转化率
α＝
6 15
mol mol
×100%
＝40%
练一练
起始量/mol 变化量/mol 平衡量/mol
N2 + 3H2 2NH3 5 15 0 264 394
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
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？
化学平衡是一种动态平衡。
达到化学平衡时，反应达到该条件下物质转 化的最大“限度”，即反应物的转化率最大。
反应物的减少量
转化率 α ＝
×100%
反应物的起始量
练一练
某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应达 到化学平衡，请根据以下数据计算达到化学平衡时H2的 转化率。
各物质的起始量/mol 化学平衡时各物质的量/mol
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
B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍 C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体的总质量不再变化
分析与思考
化学平衡状态可以改变吗？哪些反应条件 可能影响化学平衡呢？
各物质的起始量/mol
N2
H2
NH3
5
15
0
平衡时各物质的量/mol
N2
H2
NH3
3
9
4
改变影响化学反应速率的因素，就有可能 改变化学平衡，如浓度、压强、温度。
B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍 C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体的总质量不再变化
E. 混合气体的密度不再变化
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
B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍
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
B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍 C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体的总质量不再变化
E. 混合气体的密度不再变化
答案： BC
一.化学平衡状态
2.化学平衡状态的特点
① υ(正)＝ υ(逆)≠0 即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
② 各组分的质量或浓度保持不变 ③ 是动态平衡
判断方法：反应中“变化的量”“不变” 时，即达到化学平衡状态
E. 混合气体的密度不再变化
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
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
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
H2的消耗速率＝ N2消耗速率的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