第02讲 化学反应限度与化学平衡-【寒假自学课】2022年高一化学寒假精品课（苏教版2019必修第二册）

第02讲 化学反应限度与化学平衡 【学习目标】 通过本单元内容的学习，要求同学们努力达到： 1.初步建立变化观念与平衡思想。 2.掌握化学反应条件的控制。 【课前引入】 观察并思考： 与 的反应 思考1：请描述 与 的反应； 思考2： 与 的反应说明了什么？ 思考3：哪些证据能说明该反应有一定的限度？ 【基础知识】 一、【化学反应的限度】 通过上面讨论，我们知道，在常温下氯气能溶解于水，得到的氯水中既含有 、 、HClO分子，也含有H 、Cl 、ClO 等离子。这说明溶解的 只有一部分与水发生了化学反应，它们的反应只能进行到一定的限度，用化学方程式表示为： 例如：常温下，在 0.1 醋酸水溶液中，大约只有1%的醋酸分子电离成H 和 ,绝大多数仍以 的形式存在，所以醋酸是一种弱酸。 请用电离方程式表示上述过程，并用文字解释其特征。 观察并思考： 溶液和KI溶液在常温下能发生的反应： 思考1：取5mL0.1 KI溶液，向其中加入1mL0.1 EMBED Equation.KSEE3 溶液，振荡，观察实验现象。 思考2：继续向上述溶液中加入2mL苯，充分振荡后静置，观察实验现象。 思考3：分液后，重复步骤2的操作2-3次，将下层溶液分装在两支洁净的试管中，向其中一支试管滴加5-6滴15%硫氰化钾(KSCN)溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色。 二、【化学平衡状态】 思考：在上述Fe 与I 的反应中，向KI溶液中加入 溶液时，有什么现象？Fe 与I 的浓度以及Fe 与I 的浓度有何差异？随着化学反应的进行它们的浓度会怎样变化？ 举个例子：一定条件下，在固定体积的密闭容器中加入一定物质的量的SO 气体和O ，两者发生反应生成SO 气体。请参考下图，描述从反应开始至平衡时各物质浓度的变化和正、逆反应速率的变化。 【化学平衡的应用】 1. 化学反应达到平衡，宏观上表现为“静止”状态；反应物和生成物其实仍在不断进行更新，只是同一物质生成和消耗的量相等，即正、逆反应速率相等，但不为零，表现出化学平衡的动态性。这说明事物的表象与本质之间有时存在较大差异，停留于事物的表面容易得出片面乃至错误的结论。只有探索事物本质，才能对事物具有更为深刻、全面的认识。 2. 从反应物与生成物变化的角度看，正反应消耗反应物，积累生成物；逆反应积累反应物，消耗生成物。正、逆反应相互削弱，又共处于同一化学平衡体系中，对立而又统一。 3. 从化学平衡的角度看，正、逆反应的对立统一关系使化学反应具有一定的限度，在一定条件下达成平衡。但这种平衡又是暂时的、相对的，温度、压强等条件的改变会打破化学平衡，而达到新的平衡。这说明改变外界条件能促进事物的进一步发展。 【化学反应条件的控制】 1. 控制反应条件的目的： （1）促进有利的化学反应 加快反应速率；提高反应物的转化率。 （2）抑制有害的化学反应 减少甚至消除有害物质的产生；控制副反应的发生。 2. 控制反应条件的基本措施 （1）控制反应速率的措施：通过改变反应体系的温度、溶液浓度、气体压强（或浓度）、固体表面积及使用催化剂等调控反应速率。 （2）提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强（或浓度）等，改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 （3）合成氨的条件：温度在400-500℃，压强在10-30MPa。 【考点剖析】 考点一：可逆反应及反应限度 例1．化学小组实验探究KI和FeCl3生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定限度。 实验：i．向5mL0.1mol/L KI溶液中滴加5～6滴0.1mol/L FeCl3溶液。充分反应后，将所得溶液分成甲、乙、丙三等份； ⅱ．向甲中滴加CCl4，充分振荡； ⅲ．向乙中滴加试剂X。 （1）将KI和FeCl3反应的离子方程式补充完整。_____I-+___Fe3+ ______I2+_______Fe2+ （2）步骤ⅲ中，试剂X是_____________。 （3）步骤ⅱ和ⅲ的实验现象中，能说明①中反应存在一定限度的实验现象是_________。 考点二：化学平衡状态的判断 例2．在2 L的密闭容器中，SO2和O2在催化剂500℃的条件下发生反应。SO2和SO3的物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。 回答下列问题。 （1）该反应的化学方程式是______。 （2）0~2 min，以SO2的浓度变化表示的化学反应速率是______mol•L−1•min−1。 （3）反应达到化学平衡状态的依据是________。 a．单位时间内消耗1 mol SO2，同时生成1 mol SO3 b．SO2的浓度与SO3浓度均不再变化 c．正、逆反应速率相等且不等于零 d．SO2的浓度与SO3浓度相等 （4）对于S