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精彩三年课程探究与巩固 化学 必修第二册
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
*
1.可逆反应
2.化学平衡状态的建立
(1)利用浓度变化理解化学平衡建立过程中速率的变化
在一定条件下,把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中,在一定条件
下发生反应。根据要求填表:
续表
(2)利用速率时间(vt)图像理解化学平衡建立的过程
3.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念
如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当________反应进行
到一定程度时,______________与______________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
可逆
正反应速率
逆反应速率
化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的特征
4.化学反应的限度
(1)化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是可逆反应在一定条
件下所能达到的或完成的____________,即该反应进行的限度。任何可
逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
(2)不同条件下,同一可逆反应的化学反应限度不同;相同条件下,不同
可逆反应的化学反应限度也不同。
最大程度
1.工业合成氨的条件
2.化学反应条件的控制
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CaO+CO2===CaCO3和CaCO3 CaO+CO2↑属于可逆反应。
( )
(2)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,达
到平衡时N2、H2、NH3三者共存。( )
(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限
度。( )
(4)当一个可逆反应达到平衡状态时,正向反应速率和逆向反应速率相等
√
√
且等于零。( )
(5)平衡状态时,各物质的浓度保持相等。( )
×
×
2.可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列能够说明反应已经达到平衡的是
( )
A.NH3不再分解
B.正、逆反应都还在继续进行
C.每生成2 mol NH3的同时,消耗3 mol H2
D.每生成2 mol NH3的同时,生成1 mol N2
D
【解析】A项,平衡时反应并没有停止,正、逆反应速率不等于0,错
误;B项,反应开始后,正、逆反应均在持续进行,只是达到平衡时二
者反应速率相等,错误;C项,生成NH3和消耗H2都表示正反应速率,
错误;D项,每生成2 mol NH3的同时,生成1 mol N2,同时消耗2 mol
NH3,对NH3而言,正、逆反应速率相等,正确。
答:不是。必须是“同一条件”。在不同条件下,能向两个方向进行的反
应,不能称为可逆反应。
(2)将1 mol N2和3 mol H2充入密闭容器中,引发反应,最终能否生成2
mol NH3?
答:不能。N2+3H2⇌2NH3为可逆反应,不能进行到底。
3.(1)反应2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑,
是否为可逆反应?
(3)可逆反应达到化学平衡时,反应就停止了。你同意该观点吗?
答:不同意。可逆反应达到平衡状态时,反应仍在进行,只是在此条件
下,正反应速率和逆反应速率相等,但不为零。
(4)恒温恒容条件下,可逆反应体系的压强不再变化,能说明反应达到平
衡状态吗?
答:不一定。对于前后气体分子数不同的反应,能说明反应达到了平衡
状态;对于前后气体分子数相同的反应,不能说明反应达到平衡状态。
(5)当可逆反应的气体平均相对分子质量保持不变时,说明可逆反应达到
了平衡状态吗?
答:不一定。首先要明确该反应体系中是否有非气体物质参加,再考虑
反应前后气体分子数是否相等,然后判断气体平均相对分子质量是否为
变量。
【讨论】
1.对于反应:H2(g)+Br2(g)⇌2HBr(g),恒温、恒容条件下,反应体系中气
体的颜色保持不变是否是平衡状态?反应体系中气体的压强保持不变是
否达到平衡状态?
答:是。颜色的深浅与浓度有关,气体的颜色保持不变说明溴分子的浓
度不再发生变化,化学反应达到平衡状态。
否。因为该反应是化学反应前后气体分子数不变的反应,所以容器内的
气体压强始终保持不变。
2.2NO2(g)⇌N2O4(g),恒温、恒容条件下,反应体系中气体的颜色保持不
变是否是平衡状态?反应体系中气体的压强保持不变是否是平衡状态?
答:是。因为该反应中NO2是红棕色的气体,当气体颜色保持不变时,
说明NO2浓度不再变化,反应达到平衡状态。
是。正反应是气体体积减小