内容正文:
第3节 化学反应的快慢与限度
第2课时 化学反应的限度
1.了解可逆反应的含义及特点,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡,树立化学平衡的观念。
2.理解化学平衡的特征及标志,知道条件改变时化学平衡会发生移动,进一步培养“变化观念与平衡思想”。
(一)可逆反应
1.定义:在相同条件下同时向 两个方向进行的反应。
2.表示方法:书写可逆反应的化学方程式时,用“”代替“===”,如氢气和氮气反应的化学方程式:N2+3H22NH3。
3.特点
(二)化学平衡
1.化学平衡的概念:在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时, 和 浓度不再随时间的延长而发生改变,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为 ,简称化学平衡。
2.化学平衡状态的建立过程
在下列坐标系中画出化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像。
3.化学平衡特征
4.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完成的 ,即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度理解。
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的 。
②同一可逆反应,不同条件下,化学反应的限度不同,通过改变条件可以在一定程度下,改变一个化学反应的限度。
5.判断可逆反应达到平衡的标志
(1)微观标志(本质):同一物质 ,不同物质v正(X)∶v逆(Y)= 。
(2)宏观标志:“变量”“ ”的状态,如各组分的浓度、物质的量、物质的量分数、气体体积分数等,“变量”如果不再变化,则为平衡状态。
(三)化学平衡移动
1.化学平衡的移动:化学平衡是在一定条件下建立起来的,当条件改变时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立起新的 。
2.化学平衡状态的改变
实验探究温度改变对化学平衡的影响
实验原理
2NO2(g)N2O4(g) 反应放热
(红棕色) (无色)
实验内容
将装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的圆底烧瓶分别浸入冰水和热水中
实验现象
浸到冰水中时混合物颜色变浅,浸到热水中时混合物颜色变深
解释与结论
①受热颜色变深,说明NO2浓度增大,即升高温度原平衡被破坏,平衡向逆反应方向移动重新建立新平衡;②冷却颜色变浅,说明NO2浓度减小即降低温度平衡被破坏,平衡向正反应方向移动重新建立新平衡
3.影响化学平衡的因素
(1)温度:其他条件不变时,升高温度,平衡向 的方向移动;降低温度,平衡向 的方向移动。
(2)其他因素:除温度外, 、压强(有气体参加的可逆反应)等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。
题型一:化学平衡的概念
【例1】固体界面上强酸的吸附和离解是名相化学在环境、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量HCl气体分子在冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是
A.HCl是强电解质
B.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
C.冰表面第二层中,HCl电离出H+和Cl-
D.冰表面各层中均存在HCl
【变1-1】一定温度下,固定体积的密闭容器中发生反应M(g)+N(g)⇌2W(g),能说明该反应一定达到平衡的是
A.v(W)消耗=v(W)生成
B.混合气体的密度保持不变
C.容器内压强保持不变
D.n(M)∶n(N)∶n(W)=1∶1∶2
【变1-2】甲烷消除NO2的污染原理为:
。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A.v正(CH4)=2v逆(NO2)
B.容器中混合气体的平均密度不再变化
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D.单位时间内,消耗1molCH4同时生成1molCO2
题型二:化学平衡的影响因素
【例2】在容积一定的密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g) ⇌xC(g),符合图(I)所示关系,由此推断对图(II)的说法正确的是
A.P3<P4,Y轴表示混合气体平均摩尔质量
B.P3<P4,Y轴表示C的质量分数
C.P3>P4,Y轴表示A的转化率
D.P3>P4,Y轴表示混合气体密度
【变2-1】已知:X(g)+2Y(s)⇌3Z(g);ΔH=-a kJ·molˉ1(a>0)。保持容器体积不变,下列说法正确的是
A.加入少量的Y固体,可提高反应速率
B.加入合适的催化剂,可提高X的转化率
C.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
D.达到平衡后,其他条件不变,充入稀有气体,此时逆反应速率等于正反应速率
【变2-2】关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易