内容正文:
专题六 化学反应与能量变化
—化学反应速率与反应限度
苏教版必修第二册
第2课时
化学反应限度
学习目标
1. 认识可逆反应的特征。
2. 通过实验认识化学反应的限度。
3. 知道化学平衡的含义及其特征,会判断可逆反应的平衡状态。
思考?
我们知道在化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?
氯水是氯气的水溶液,氯气能与水反应,而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。
分析氯水的成份:
分子:Cl2 、HClO、H2O
离子:H+、 Cl—、ClO—等
Cl2 能 与H2O发生可逆反应:
Cl2 + H2O HClO + HCl
复习回顾
一. 可逆反应
2. 特点:
(1)正反应和逆反应发生的条件相同。
(2)反应物、生成物共同存在。
1. 定义:在相同条件下,既可以向正反应方向进
行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。
可逆反应用 表示。
实验 现象 结论或解释
①FeCl3溶液与KI溶液反应
②在反应①的溶液中加入CCl4,振荡、静置
③取②的上层清液,滴加KSCN溶液
表2—2 FeCl3溶液与KI溶液反应程度的实验
2Fe3+ +2I— 2Fe2++I2
有Fe3+剩余
有I2生成
溶液变棕色
溶液分层,上层变浅,下层为紫红色
溶液变为血红色
合作探究
以上实验说明2Fe3++2I— 2Fe2++I2具有什么
特点?
思考?
提示:2Fe3++2I— 2Fe2++I2为可逆反应,反
应不能进行彻底。
实验表明:
许多化学反应都是可逆的,在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行。
而且具有一定的限度,反应物不能完全转化为生成物,即反应物、生成物同时存在。
【例题1】 对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量18O2,足够长的时间后,18O原子( )
A.只存在于O2中
B.只存在于SO3和O2中
C.只存在于SO2和O2中
D.存在于SO2、SO3和O2中
解析:可逆反应中反应物和生成物共存。
答案:D
课本P30~31分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率、反应物和生成物的浓度随时间的变 化情况。
t
v
0
v(正)
v(逆)
v(正) =v(逆)
N2+3H2 2NH3
t1
交流与讨论
反应开始时:
反应物浓度最大,v(正) 最大;
生成物浓度为零,最小,v(逆)为零。
反应进行中:
反应物减少,导致v(正) 逐渐减小;
生成物由无到有逐渐增多,导致v(逆) 从零逐渐增大。
反应到一定时间:
v(正)=v(逆);
各反应物和生成物的浓度不再发生变化
如何判断可逆反应已达到平衡状态了呢?
思考?
提示:微观上判断:v(正)=v(逆),v(正)=v(逆)是指指定某物质(反应物或生成物)的消耗速率与生成速率相等。宏观上判断:各物质的浓度保持不变,各物质的百分含量不变。
二. 化学平衡
1. 概念:
在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率
相等,反应物浓度不再减少,生成物浓度不再增加,反
应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
2. 化学平衡的特征
逆:建立化学平衡的反应是可逆反应。
等:平衡时v(正)=v(逆)。
动:化学平衡是一个动态平衡v(正)=v(逆)≠0。
定:达到平衡状态时,外界条件一定,反应速率一定,混合物中各组分的浓度一定,混合物中各组分的百分含量一定。
变:当外界条件改变时,平衡一般要发生改变。
同:不论从正反应开始还是从逆反应开始,在相同的反应条件下,能达到相同的平衡状态。
3.影响化学反应的限度的因素
(1)决定因素:化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同,反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素:化学反应的限度受温度、浓度、压强
等条件的影响。改变其中的一个条件,可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。要注意的是,压强只影响有气体物质参与或生成的可逆反应的限度。
4. 化学平衡状态的判断
(1)对同一物质而言:v(正)=v(逆),则达平衡。
(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变,则达平衡。
(3)反应前后气体物质的量改变(不同)的可逆反应,恒容时总压强保持不变、恒压时总体积不变或总物质的量不变、平均相对分子质量不变,则达平衡。但对于反应前后气体物质的量不变(相同)的反应则不一定达平衡。
(4)对于有颜色的物质参加或生成的