内容正文:
第2课时 化学反应的限度
学习目标
核心素养
1.认识可逆反应,了解化学平衡的含义。
2.会判断化学平衡状态。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
1.变化观念与平衡思想
认识化学变化有一定的限度,并可以调控能多角度、动态地分析化学反应。
2.证据推理与模型认知
通过分析推理认识化学平衡状态的特征并利用模型进行判断。
知识点一 可逆反应
1.Cl2和H2O反应吗?反应彻底吗?列举事实可以证明二者的反应是有一定限度的。
答案 氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色,说明二者生成了新物质,而氯水呈浅黄绿色说明Cl2分子并没有和过量的水完全反应,二者是有限度的反应。
2.FeCl3溶液和KI溶液反应程度的探究
(1)实验现象及结论
实验步骤
现象
结论
①向KI溶液中滴加FeCl3溶液
溶液由无色变成黄褐色
有碘单质生成
②向①的溶液中滴加苯,振荡、静置
液体分层,下层呈浅绿色,上层呈紫红色
Fe3+被还原成Fe2+,I-被氧化成I2
③取②的下层溶液,滴加KSCN溶液
溶液呈血红色
下层溶液中含有Fe3+
(2)反应实质
由实验可知,反应物Fe3+(I-过量条件下)不能完全转化为生成物(Fe2+),即Fe3+与I-发生的反应是有一定限度的;Fe3+与I-发生反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2。
3.可逆反应
在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应。其特征为反应不能进行到底,只能进行到一定程度,反应有一定限度。
1.2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑是可逆反应吗?
提示 不是,因为可逆反应必须是在同一条件下正、逆反应同时进行。
2.把1 mol N2和3 mol H2充入密闭容器中充分反应,最终可以生成2 mol NH3吗?
提示 不能;因为该反应为可逆反应,反应不能进行到底,故不能生成2 mol NH3。
1.可逆反应的特点
2.表示方法
书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
例如:Cl2+H2OHCl+HClO、
SO2+H2OH2SO3、
N2+3H2 2NH3等。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)CO2+H2OH2CO3与H2CO3CO2+H2O互为可逆反应。
(2)可逆反应中一种反应物过量时,另一反应物可完全转化。
(3)可逆反应应用“”表示。
(4)可逆反应中先进行正反应再进行逆反应。
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
1.下列各组两个反应互为可逆反应的是
①H2+Cl22HCl与2HClH2↑+Cl2↑
②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2
④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
解析 可逆反应的要求是同时同条件下,正、逆反应都能进行。①中两个反应的条件不同。②中第一个反应的反应物是浓硫酸,第二个反应生成的是稀硫酸,所以①②错误。③④符合上述要求,所以③④是可逆反应。
答案 D
知识点二 化学平衡状态
1.化学平衡的建立
(1)反应开始时
(2)反应进行中
(3)反应平衡时,c(反应物)、c(生成物)均不变,v(正反应)=v(逆反应)。
2.化学平衡的概念
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改变的状态。
3.化学平衡的特征
[特别提醒]
(1)在化学反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度及质量分数、体积分数均保持不变,但不一定相等,也不一定符合化学计量数之比。
(2)化学平衡状态是建立在一定条件(浓度、温度、压强等)之上的。当外界条件改变时,化学平衡可能被破坏,也可能不被破坏。
1.在一定条件下,一个可逆反应进行到最大限度就是达到化学平衡状态,这时正、逆反应都停止了吗?
提示 可逆反应达到化学平衡状态,反应并没有停止,正、逆反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等。
2.对于反应2HI(g) H2(g)+I2(g),温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,能否判断该反应达到化学平衡状态?
提示 混合气体的颜色不变,说明各成分气体的浓度不发生变化,该反应达到化学平衡状态。
3.工业合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应容器的体积和温度不发生改变时,压强不发生变化能否表明该反应达到化学平衡状态?
提示 能;因为容器的体积和温度不变时,若反应未达到平衡状态,则混合气体的物质的量是变化的,其压强是变化的,故压强不变能表明该反应达到化学平衡状态。
化学平衡状态的特征——“五字诀”
化