内容正文:
第2课时 化学反应的限度
新课程标准
核心素养
1.了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
2.理解化学平衡的特征,建立化学平衡的观点。
3.了解化学平衡的标志及化学平衡的移动。
1.变化观念与平衡思想
通过学习认识到许多反应都是可逆的,进一步树立平衡的观念,以及利用和控制反应条件的重要意义。
2.科学探究与创新意识
通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导分析和解决实际问题。
3.科学态度与社会责任
通过情景的创设,加深化学理论知识和生活实例的联系,加强对化学知识的理解。
知识点一 可逆反应与化学平衡
1.可逆反应
(1)定义
在相同条件下,能同时向__正、逆__两个方向进行的反应。
(2)表示
用“ ”连接反应物和生成物。
(3)特点
2.化学平衡
(1)化学平衡状态的建立
过程
反应物、生成物浓度
正、逆反应速率
反应开始
反应物浓度最大,生成物浓度最小
v(正)最大,v(逆)为零,v(正)>v(逆)
反应
过程中
反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大
v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大
达到平衡
反应物浓度和生成物浓度均不变
v(正)=v(逆)
(2)定义
在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度__不再随时间的延续而发生变化__,正反应速率和逆反应速率__相等__,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。达到化学平衡时,正、逆反应仍在继续进行,因此化学平衡是一种__动态平衡__。
(3)化学平衡的特征
可逆反应达到平衡状态表现的特征有:化学平衡状态是一种__动态平衡__,即达到化学平衡时正、逆反应并没有停止,只是正反应速率和逆反应速率__相等__而已。反应混合物中各组分的百分含量不变。
[思考探究]
化学平衡的限度及判断方法
1.在密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当充分反应后,最终容器中能否得到2 mol SO3?
提示 不能。可逆反应不能进行彻底。
2.
如图是可逆反应:X2+3Y22Z2,在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
(1)t1时反应是否达到平衡状态?t2时正、逆反应速率的关系是怎样的?
(2)t2~t3时间段反应是否停止了?各物质的浓度还发生变化吗?
提示 (1)t1时,反应表达到平衡状态,正反应速率大于逆反应速率,t2时,反应达到平衡状态,此时,v(正)=v(逆)。
(2)t2~t3时,反应已达到平衡状态,v(正)=v(逆)≠0,反应仍在进行,各物质的浓度不再改变。
3.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当SO2、O2、SO3的浓度之比为2∶1∶2时,能否说明该反应达到化学平衡状态?
提示 不能,因为不能说明各组分的浓度一定不变,也不能说明正逆反应速率相等。
4.在恒容密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当压强恒定时,一定达到平衡吗?密度一定时呢?
提示 压强恒定时,反应一定达到平衡状态,因为压强恒定,说明各气体的物质的量恒定,密度恒定时,不一定达到平衡状态,因为气体的总质量守恒,容积不变,密度在任何时刻都不变。
[归纳提升]
反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合体系
中各成分
的含量
各物质的物质的量或物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或质量分数一定
平衡
总压强或总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反
应速率的
关系
在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A
平衡
在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C
平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
不一定平衡
在单位时间内消耗了p mol C同时消耗了q mol D[只有v(逆)]
不一定平衡
压强
m+n=p+q时,总压强恒定
不一定平衡
m+n≠p+q时,总压强恒定
平衡
混合气体
平衡相对
分子质量
若m+n≠p+q,混合气体平均相对分子质量恒定
平衡
若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒定
不一定平衡
温度
当体系温度一定时(绝热体系)
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
1.在密闭容器中,进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g)。已知:X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是( )
A.Z为0.45 mol·L-1
B.Y2为0.35 mol·L-1
C.X2