内容正文:
专题6 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应速率与反应限度
化学反应的限度
化学平衡状态
1.认识可逆反应的特征。
2.认识化学反应是有限度的。
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。
学习目标
复习回顾
氯水中存在哪些微粒?哪些证据能说明Cl2与H2O的反应有一定限度?
氯水中含有Cl2、H2O、HClO、Cl-、H+、ClO-等微粒,说明Cl2只有一部分与水发生了化学反应,Cl2和H2O的反应只能进行到一定限度。
Cl2+H2O HCl+HClO
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的化学反应。
交流讨论
1.水电解生成氢气和氧气,氢气和氧气转化成水是不是可逆反应?
2.可逆反应有哪些特征?
在一定条件下,可逆反应有以下特征:
①正反应和逆反应同时进行。
②反应物和生成物同时存在。
③反应没有完全进行到底。
在可逆反应的化学方程式中,用“ ”代替“===”。
交流讨论
1.有哪些证据说明醋酸在水溶液中电离是一个可逆过程?
醋酸溶液中既存在CH3COOH分子,又存在CH3COO-、H+,说明醋酸在水中没有完全电离,是一个可逆过程。
2.醋酸溶液中,存在哪些过程?
CH3COOH CH3OO-+H+
CH3COOH分子在水分子的作用下电离产生CH3COO-、H+,
CH3COO-与H+结合生成CH3COOH分子。
实验探究
一种FeCl3溶液和KI溶液在常温下发生如下反应:
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
如何通过实验证明该反应存在一定限度?
用少量FeCl3溶液与KI反应,检验反应后的体系中既存在Fe3+,又存在I2。
实验步骤 实验现象 实验结论
向KI溶液中加入FeCl3溶液并振荡
向充分反应后的溶液中加入苯,振荡,静置
取下层溶液,滴加KSCN溶液
实验探究FeCl3溶液和KI溶液的反应限度
溶液由无色变为棕黄色
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
上层液体呈紫红色
有I2生成
溶液变为血红色
体系中存在Fe3+
实验结论: FeCl3溶液和KI溶液的反应没有完全进行到底,该反应有一定限度。
化学平衡状态:可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再变化的状态。
交流讨论
对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在一定条件下,将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。
1.反应最终能得到2molSO3吗?
2.反应过程中各物质的浓度是如何变化的?
c(SO2) c(O2) c(SO3)
反应开始时
反应过程中
反应到一定程度
最大 最大 0
减小 减小 增大
不变 不变 不变
3.请用浓度(c)—时间(t)曲线表示SO2与O2反应生成SO3的过程。
SO2
O2
SO3
可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度保持不变。
4.结合反应物和生成物浓度的变化,讨论该反应的正反应速率和逆反应速率是如何变化的?
v正 v逆
反应开始时
反应过程中
反应到一定程度
最大 0
减小 增大
v正 = v逆
可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等。
5.请用反应速率(v)—时间(t)曲线表示SO2与O2反应生成SO3的过程。
交流讨论
1.以可逆反应2N2+3H2 2NH3为例,说明v正、v逆的含义分别是什么?
v正指N2或H2的消耗速率,或NH3的生成速率,v逆指指N2或H2的生成速率,或NH3的消耗速率。
2.“正反应速率和逆反应速率相等”的含义是什么?
指同一物质的消耗速率与生成速率相等。
3.若反应达到一定限度时,v正(N2)与v逆(H2)的关系是什么?
v正(N2):v逆(H2)=1:3
课堂小结
化学平衡的特征:
①逆:只有可逆反应才能在一定条件下建立化学平衡状态。
②等:反应达到平衡时,v正=v逆。
③动:化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时,正反应和逆反应都依然在进行。
④定:达到平衡状态时,反应混合物的组成保持不变。
⑤变:当反应条件发生改变时,原有的平衡状态打破,一段时间后反应会达到新的平衡状态。
课堂探究
可逆反应2NO2 2NO+O2在固定容积的密闭容器中,达到平衡状态的标志有哪些?
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2。( )
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nm