内容正文:
第6章 第2节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
知识梳理
一、化学反应限度
1.可逆反应:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时,不用“ ”,用“ ”。
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡状态的建立过程
(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立
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 ,反应物的浓度与生成物的浓度不再 ,达到一种表面静止的状态,称为“ ”,简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的特征
①逆:化学平衡状态研究的对象是 反应;
②等:平衡时(本质);
③动:平衡时,反应仍在 ,是一种 平衡;
④定:平衡时,反应混合物各组分的百分含量 ;
⑤变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学 。
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或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
②同一可逆反应,不同条件下,化学反应的限度不同,即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的 。
二、化学平衡状态的判断依据
(1)直接判断依据
⇒达到平衡状态
(2)间接判断依据
以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
类型
判断依据
平衡状态
混合物体系中各成分的含量
①各物质的 或各物质的物质的量分数一定
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A,即v正=v逆
②在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C,则v正不一定 v逆
③在单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D,因二者变化均表示v逆,所以v正不一定 v逆
温度
体系温度一定(其他不变)
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
典例分析
题型一:可逆反应及反应限度
【典例1】已知反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)中,每生成2molHI时会有akJ的能量放出,又知有关化学键键能如下,下列说法正确的是( )
A.1molH2的能量比2molH的能量高
B.将0.5molH2(g)与1molI2(g)混合充分反应后放出的热量为0.5akJ
C.H-I键的键能为0.5(a+b+c)kJ·mol-1
D.H+I→HI是吸热变化
【变式练】
1.下列有关化学反应速率和限度的说法不正确的是( )
A.已知工业合成氨的正反应方向放热,所以升温正反应速率减小,逆反应速率增大
B.实验室用Zn与稀硫酸反应制备H2,可适当增加稀硫酸浓度,提高化学反应速率
C.2SO2+O2⇌2SO3反应中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快
2.在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中,加入C18O后,则18O存在于( )
A.只存在于CO和CO2中 B.存在于CO、H2O、CO2中
C.只存在于CO中 D.存在于CO、H2O、CO2、H2中
题型二:化学平衡状态的判断
【典例2】在一定体积的密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)。反应达化学平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A,同时生成n mol D
B.容器内压强不随时间而变化
C.容器内混合气体的密度不随时间而变化
D.单位时间内消耗n mol B,同时消耗1.5n mol C
【变式练】
1.恒温恒容条件下,发生化学反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),下列选项中不能作为达到平衡的标志的是( )
A.混合气体颜色不再变化
B.单位时间内形成nmolH-H的同时断裂2nmolH-I
C.若该反应在隔热密闭体积恒定的容器中进行反应,体系的温度不再变化
D.2v(H2)正=v(HI)逆
2.相同温度下体积固定的密闭容器中发生如下可逆反应:A2(g) + 3B2(g)⇌2AB3(g),下列情况一定能说明该可逆反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再发生变化
B.容器内气体的压强不随时间而变