内容正文:
走进奇妙的化学世界
2022-2023
必修第二册
第六章
化学反应与能量
第二节
化学反应速率和限度
你看到过建筑物的定向爆破吗?观察下图,你从中得到什么启示?
控制反应条件,可使化学反应按人们的预期进行。
学习
目标
第3课时
化学反应的限度和调控
PART
01
PART
02
知道化学平衡状态的特征,判断反应是否达到化学平衡状态
初步了解化学反应达到平衡状态的标志。培养科学探究与创新意识的学科核心素养
常用于判断反应达到平衡的依据
达到平衡的标志:
v正=v逆
浓度不再改变
(一定条件下)
(1)直接标志
(2)间接标志
以xA + yB zC为例:
VA耗 = VA生
VA耗 : VC耗 = x : z
VB生 : VC生 = y : z
VA耗 : VB生 = x : y
a、能说明V正=V逆的标志:
学习任务一 化学平衡状态的判断
b、反应物与生成物浓度不再改变:各物质的物质的量、百分含量、体积分数等保持恒定;
变量不再改变
C、方程式左右两边气体系数之和不同的反应,压强、气体密度、气体的总物质的量、气体平均分子质量、容器压强(恒容条件)、容器体积(恒压条件)不变。
d、有色物质参加或生成的反应,颜色不再变时,或绝热容器中的温度不再
改变。
化学平衡状态的判断方法
(1)用速率判断:
判断方法1:一正一逆,符合比例
对于反应N2+3H2 2NH3来说
v正(H2) v正(NH3)
3 2
=
v正(N2)
1
=
任意时刻成立
v逆(H2) v逆(NH3)
3 2
=
v逆(N2)
1
=
任意时刻成立
=
=
=
平衡时刻成立
(1)同种物质: v正=v逆 消耗速率 = 生成速率
(2)不同物质:一正一逆,速率之比=计量数之比
正(N2)=3 逆(H2) B.2 正(H2)=3 逆(NH3)
B
C.每消耗 1mol N2的同时消耗 3mol H2
D.每消耗 1mol N2的同时生成 3mol H2
E.每消耗 1mol N2的同时消耗 2mol NH3
DE
F.一个 断裂的同时,有六个 N-H 键形成
N
N
N
N
G.一个 断裂的同时,有三个 H-H 键形成
G
例1.下列可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是
v正(N2) = v逆(N2)
v正(H2) v逆(NH3)
3 2
=
v正(N2) = v逆(H2)
v正(N2) = 2×v逆(NH3)
v逆(H2) v逆(NH3)
3 2
=
v正(H2) v逆(NH3)
2 3
=
例2.可逆反应: N2+3H2 2NH3下列能说明反应达到平衡状态的( )
①:温度 绝热的恒容反应体系中温度保持不变,说明已达平衡
② :颜色(针对有颜色变化的反应)
若反应中有颜色变化,则颜色不变时,可认为已达平衡
(2)反应混合物中各组分的含量保持不变
(注意不是相等,也不是成一定的比值)
能作为判断平衡标志的物理量的特征:
变化 不变
判断方法2:变量不变,平衡出现
A.各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产物的产率保持不变时为平衡状态。
B.反应体系中的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混合气体的密度、颜色等保持不变时,要根据具体情况判断是否为平衡状态。
3、特殊判据:针对有气体参与或生成的反应
对于反应 :mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
若m+n≠p+q
n(g,总) 不变
P(g,总)不变
Mr(g) 不变 【 Mr = M =m(总)/n(总)】达到平衡状态
注意:若m+n = p+q,则上述判据不成立
4、特殊判据:针对有气体参与或生成的反应
对于反应:aA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g)
① m(g)不变 ⇒ 达到平衡
② 若b≠c+d,
③ 若b = c+d,
则判据:n(g) 、p总 不适用
则判据:n(g)、 Mr(g)、p总、ρ=m(总)/V 都适用
以下情况可作为反应达到平衡的标志的是
①反应混合物中各气体的体积分数
②混合气体的颜色不再改变
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的压强不再改变
反应1:
反应2:
例3:在两个恒容密闭容器中进行如下两个反应
反应1:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)
(NO2红棕色)
反应2