内容正文:
第2课时 化学反应的限度
课程内容标准
学业质量水平
1.能从化学反应的限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。
2.能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。
1.认识化学变化是有条件的。(水平1)
2.能根据化学平衡原理,说明影响化学平衡的因素。(水平3)
[对应学生用书P7]
一、化学反应的限度
1.可逆反应
(1)定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特征:反应不能进行到底,或者在一定条件下反应物与生成物同时存在。在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示。
2.(1)实验验证:已知KSCN溶液遇Fe3+变为红色,该反应可以用于溶液中Fe3+的检验。常温下,FeCl3溶液和KI溶液能发生反应:
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
实验步骤
实验现象
实验结论
向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液并振荡
溶液由无色变成棕黄色
有碘单质
生成
向充分反应后的溶液中加入2 mL苯,振荡,静置
液体分层,下层呈浅棕色,上层呈紫红色
Fe3+被还原成Fe2+,I-被氧化成I2
取下层溶液,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+(在I-过量的条件下)不能(填“能”或“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。
二、化学平衡状态
1.化学平衡的建立
对于可逆反应N2+3H22NH3,其化学反应速率与时间的关系如下图所示。
(1)反应开始时,正反应速率最大,原因是反应物的浓度最大;逆反应速率为0,原因是生成物的浓度为0。
(2)反应进行中,正反应速率的变化是逐渐减小,原因是反应物的浓度逐渐减小;逆反应速率的变化是逐渐增大,原因是生成物的浓度逐渐增大。
(3)反应一段时间(t1)后,正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等,反应物的浓度不再改变,生成物的浓度不再改变。
2.化学平衡状态
(1)定义: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相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种宏观表现为静止的状态,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)特征:
3.影响化学反应的限度的因素
(1)决定因素:化学反应的限度首先取决于反应物的化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应的限度不同,反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素:化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改变其中的一个条件,可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)。
(1)2H2O2H2↑+O2↑为可逆反应(×)
(2)任何可逆反应都有一定的限度(√)
(3)化学反应达到反应限度时,正、逆反应的速率相等(√)
(4)化学反应的限度与时间的长短无关(√)
(5)化学反应的限度是不可改变的(×)
(6)可逆反应达到平衡状态时反应物与生成物的浓度相等(×)
2.下列关于化学平衡状态的叙述错误的是( )
A.正、逆反应的速率相等
B.反应混合物中各物质的物质的量不再改变
C.正、逆反应停止而不再进行
D.外界条件改变,反应会在新的条件下建立新的平衡
C [在一定条件下,当可逆反应中正、逆反应的速率相等(但不等于0)时,各物质的浓度和含量均不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态。平衡状态是在一定条件下的平衡,如果改变条件,平衡状态就会被破坏,一段时间后建立新的平衡。]
3.一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行以下反应:aN(g) bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1)已知此反应的化学方程式中,各物质的化学计量数之比为最简比,则b=______。
(2)t1、t2、t3三个时刻,________时刻反应达到限度。
解析 (1)N的物质的量变化是8 mol-2 mol=6 mol,M的物质的量变化是5 mol-2 mol=3 mol,化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量变化之比,即a∶b=6∶3=2∶1,b=1。
(2)t3时刻M、N的物质的量不再随时间变化,可见t3时刻反应已达到限度。
答案 (1) 1 (2)t3
[对应学生用书P9]
学习任务 化学平衡状态的判断标志
完成教材[观察思考]中的实验,思考并回答下列问题:
1.实验中的哪一步操作可以说明2Fe3++2I-===2Fe2++I2是可逆反应?如果该反应不是可逆反应,你会看到什么现象?
提示 根据化学方程式及试剂用量可知Fe3+的量