内容正文:
化学反应的限度
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联想 ∙ 质疑
在以前的学习中,我们所接触的化学反应一般都进行得比较完全,如镁条在空气中燃烧、金属钠与水的反应、NaOH 溶液与盐酸的反应等。那么,是不是所有的化学反应都能进行得比较完全呢?
观察 · 思考
认识化学反应存在限度
向2mL 0.01mol∙L-1 KI溶液中加入1mL 0.01mol∙L-1 FeCl3溶液,再加入几滴 0.1mol∙L-1 KSCN 溶液,你认为能观察到什么现象?为什么?
预测实验现象 观察到的实验现象 结论
KSCN溶液不变红
溶液显红色
KI溶液过量,FeCl3也不会全部转化成FeCl2,即FeCl3与KI的反应不能进行完全
⇌
交流 · 研讨(课本P60页)
信息1:实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,核素18O存在于SO2、O2、SO3中。
信息2:密闭容器中SO2与O2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
观点1错误
观点2错误
某班同学以二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为例,分析为什么即使氧气过量二氧化硫也不能全部转化成三氧化硫。他们在讨论过程中形成了以下三种观点,请结合相关资料对他们的观点进行分析论证。
观点 1 :只有部分二氧化硫与氧气发生反应。
观点 2 :二氧化硫全部转化成三氧化硫后,部分三氧化硫分解又生成二氧化硫。
观点 3 :二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气。
针对上述三种观点,他们查阅资料获得了以下信息。
通过实验发现,在二氧化硫与氧气的反应中,无论怎样改变反应条件都不能使二氧化硫全部转化成三氧化硫。这是因为在二氧化硫与氧气发生化合反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫也在发生分解反应生成二氧化硫和氧气。
可逆反应
用“ ”表示
⇌
1. 概念:
2. 表示:
3. 特征:
双向性:
双同性:
共存性:
在相同条件下,同时向正、反两个方向进行的反应。
反应物 生成物
正向反应
逆向反应
正、逆反应是在相同条件下同时进行的
反应物、生成物同时存在
(任何一种反应物/生成物都不能反应完)
反应是有限度的
知识拓展
练习
D
练习
D
练习
2SO2(g) + O2 2SO3(g)
C
⇌
2SO2+O2 2SO3
催化剂
⇌
对于可逆反应: ,在一定温度下,将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。请分析其化学反应速率与时间关系。
化学平衡状态的形成
反应时间
反应速率
V正= V逆
化学平衡状态
V正
V逆
t1
开始时:反应物浓度最大 ,v正 ;生成物浓度为 ,v逆为 。
反应中:反应物浓度逐渐_____,v正_____;生成物浓度逐渐_____,v逆 。
平衡时:反应物的浓度和生成物的浓度都不再_____,v正和v逆_____。
最大
0
0
减小
减小
增大
增大
变化
相等
11
化学平衡状态
反应时间
反应速率
V正= V逆
化学平衡
V正
V逆
t1
1、定义:
在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,v正与v逆相等, 这种状态称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
2SO2+O2 2SO3
催化剂
⇌
化学平衡状态
2、特征:
化学平衡研究的对象是可逆反应
V正=V逆≠0
动态平衡
各组分浓度/含量保持恒定,但未必相等
条件改变,平衡移动,
并在新的条件下建立新的平衡
逆
等
动
定
变
反应时间
反应速率
V正= V逆
化学平衡
V正
V逆
t1
2SO2+O2 2SO3
催化剂
⇌
练习
A
练习
D
同一物质:
不同物质:
生成速率等于消耗速率
化学反应速率之比等于系数之比
且需一正一逆
判断化学平衡的方法:
练习
C
练习
A
化学平衡状态的改变
现象
结论
外界条件改变化学平衡状态改变
降低温度,平衡向放热反应方向移动升高温度,平衡向吸热反应方向移动
浸到冷水中时混合物颜色变浅,浸到热水中时混合物颜色变深
2NO2 N2O4 为放热反应
(红棕色)
(无色)
⇌
化学平衡移动
1. 定义
已达到化学平衡的可逆反应中,当条件改变时,原来的化学平衡被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
2. 表示
原化学平衡
V正=V逆>0
条件改变
V正≠V逆
平衡移动
新化学平衡
V