内容正文:
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
课程解读
课标要点
学科素养
认识可逆化学反应,明确可逆反应限度的含义。
通过学习认识到许多反应都是可逆的,进一步树立平衡观念,以及利用和控制反应条件的重要意义。
理解化学平衡的概念和特征,学会判断平衡状态。
通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导、分析和解决实际问题。
了解外界条件能够影响化学平衡状态,了解化学反应条件控制的意义。
通过情景的创设,加深化学理论知识和生活实例的联系,加强对化学知识的理解。
知识点一 化学反应的限度
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:
N2+3H2⇌2NH3
反应物浓度
v正
生成物
浓度
v逆
开始时
c(N2)__最大__
c(H2)__最大__
__最大__
__0__
__0__
反应物浓度
v正
生成物
浓度
v逆
进行中
c(N2)__减小__
c(H2)__减小__
__减小__
__增大__
__增大__
平衡时
c(N2)__不变__
c(H2)__不变__
__不变__
__不变__
__不变__
(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__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)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__最大程度__,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。
知识点二 化学反应条件的控制
1.工业合成氨的条件
外界因素
适宜条件
温度
温度过低,反应速率很__小__,合成氨反应一般选择在__400~500__℃下进行。
压强
增大压强有利于氨气合成,但并不是合成氨时压强越大越好。目前我国的合成氨厂一般采用的压强是__10__MPa~30__MPa__。
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CaCO3CaO+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( D )
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
【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。
3.(1)反应2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑,是否为可逆反应?
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)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,