内容正文:
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
课程内容标准
学业质量水平
1.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。
2.了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
1.能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。(水平2)
2.能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题。(水平2)
一、化学反应的限度
1.可逆反应
eq \x(双向性)—eq \a\vs4\al(反应物\o(,\s\up7(正向反应),\s\do5(逆向反应))生成物)
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eq \x(双同性)—eq \a\vs4\al(正、逆反应是在同一条件下同时进行的)
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eq \x(共存性)—eq \a\vs4\al(反应物和生成物同时存在)
2.化学平衡
(1)含义
在一定条件下,某个可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)平衡建立
一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率随时间变化,建立平衡状态。
(3)化学反应的限度
①化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
②化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。
二、化学反应条件的控制
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)
(1)H2与O2反应生成H2O及电解水生成H2和O2是可逆反应(×)
(2)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的最大限度(√)
(3)一定条件下,可逆反应达到最大限度时,正、逆反应速率相等,且等于0(×)
(4)改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度(√)
(5)控制化学反应的条件,可促进有利的化学反应,抑制有害的化学反应(√)
2.(2019·广东学业水平测试)一定条件下,乙烷发生分解反应:C2H6C2H4+H2。一段时间后,各物质的浓度保持不变,这说明( )
A.反应完全停止
B.反应达到平衡状态
C.反应物消耗完全
D.正反应速率大于逆反应速率
B [一段时间后,各物质的浓度保持不变,则该反应达到最大限度,处于平衡状态,此时正、逆反应速率相等,则B正确,D错误。由于该反应是可逆反应,反应不能完全向右进行到底,故反应物并未完全消耗,而是处于动态平衡状态,A、C均错误。]
3.(2019·河北12月学业水平合格考)在密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol O2,一定条件下发生反应2SO2+O2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3,达到反应限度时,容器中SO3的物质的量可能是( )
A.1 mol
B.2 mol
C.3 mol
D.4 mol
A [该反应是可逆反应,2 mol SO2与2 mol O2充分反应生成的SO3小于2 mol,故只有A符合题意。]
4.(教材改编题)一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.t1时刻,该反应正向进行
B.0~t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,该反应达到最大限度
D.t4时刻,正、逆反应速率相等,该反应处于平衡状态
C [t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,该反应正向进行,A正确;由图可知,0~t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,B正确;t3时刻,正、逆反应速率不相等,该反应未达到最大限度,C错误;t4时刻,正、逆反应速率相等,该反应处于平衡状态,D正确。]
学习任务一 探究化学反应的限度
在恒容密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),请完成下表,并交流讨论。
浓度
速率变化
v(正)与v(逆)关系
开始
H2(g)和I2(g)的浓度最大
v(正)最大
v(正)>v(逆)
HI(g)的浓度为0
v(逆)为0
变化
H2(g)和I2(g)的浓度减小
v(正)减小
v(正)>v(逆)
HI(g)的浓度增大
v(逆)增大
平衡
H2(g)和I2(g)的浓度不变
v(正)不变
v(正)=v(逆)
HI(g)的浓度不变
v(逆)不变
1.化学平衡研究的对象是什么?化学反应达到平衡状态有哪些标志?
提示 化学平衡研究的对象是可逆反应。化学反应达到平衡状态的特征:①正、逆反应速率相等;②各物质的浓度、百分含量等保持不变。
2.恒温恒容条件下,发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),当混合气体的总物质的量或总压强不再改变时,能否判断该反应达到化学平衡状态?为什么?
提示 不能