内容正文:
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
(一)可逆反应
正反应
逆反应
(二)化学反应的限度
化学平衡状态的建立 过
程
图
示
化学平衡
状态的概念 在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都 ,达到一种表面静止的状态
化学
反应
的限度 ①化学平衡状态是可逆反应达到给定条件下所能达到的 。
②任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。
③改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度,即改变该反应的化学平衡
续表
不再改变
最大程度
[微思考]
化学平衡状态建立后,反应停止,反应速率为0,这句话对吗?为什么?
[微点拨]
平衡时“v正=v逆”是指同一种物质的两向速度相等,不同物质的两向速率不一定相等。
提示:不对。化学平衡建立后,v(正)=v(逆)≠0,说明反应并没有停止。
续表
(三)化学反应条件的控制
化学反应条件控制的目的 促进有利的化学反应 抑制有害的化学反应
提高反应 ____ 降低 _________
提高_________ 减少甚至消除有害物质的产生,控制 的发生
化工生产中反应条件的调控 考虑因素 化工生产中调控反应条件时,需要考虑控制反应条件的 和____________
实例
速率
反应速率
原料利用率
副反应
成本
实际可能性
[微思考]
冬天取暖烧煤炭时,可以用扇子扇,这样可以使炉火越来越旺。但是用扇子扇蜡烛的火焰,蜡烛就会熄灭。这是什么原因呢?
提示:用扇子扇炉火,越扇越旺,这是因为炉火温度高,远远超过了煤炭的着火点,扇子扇风虽然温度降低,但是对炉火微不足道,而扇子扇来的氧气,却可以帮助煤炭燃烧。用扇子扇蜡烛,一扇就灭,是因为蜡烛火焰小,扇子一扇,使周围的温度迅速下降到蜡烛的着火点以下,蜡烛立即就熄灭了。
续表
1.一定条件下,向容积不变的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生合成氨的反应,反应过程中正、逆反应速率如何变化?正、逆反应速率达到何种关系时反应达到平衡状态?
提示:反应过程中,正反应速率开始最大,后逐渐减小,逆反应速率开始为0,后逐渐增大;当用同种物质表示的正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态。
2.一定条件下,密闭容器中进行合成氨的反应,当1个NN键断裂的同时,有6个N—H键形成,此时反应是否处于平衡状态?当反应达到平衡后,反应是否停止?
提示:不能判断反应是否处于平衡状态,因为1个NN断裂和6个N—H形成均指正反应方向,反应过程中的任何时刻均存在题中关系。当反应达到平衡状态后,反应并没有停止,此时v正=v逆≠0。
提示:不能。D是固体,反应前后气体的物质的量不变,由于容器的体积不变,故气体的压强始终不变,因此压强不再改变,不能表明该反应已达到平衡状态。
[生成认知]
1.化学平衡状态的特征
逆 化学平衡研究的对象是可逆反应
等 达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等
动 化学平衡是一种表面静止状态,但反应并未停止,是一种动态平衡
定 达到化学平衡状态后,各组分浓度保持不变,不随时间变化而变化
变 外界条件发生改变时,原平衡状态将被打破,再在新条件下建立新的平衡状态
2.化学平衡状态的判断标志
(1)直接标志——“正逆相等”
v正=v逆 ①同一种物质的生成速率等于消耗速率;
②不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比
各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变;
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变
(2)间接标志——“变量不变”
①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。
②对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
③全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。
④对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
解析:生成H—H键与断开H—O键均为正反应,不能确定平衡状态,A符合题意。
答案:A
答案:(1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①③④⑤⑦
(4)①②③④⑦ (5)①②③ (6)②④⑦
[易错点拨]
不能判断反应达到平衡状态的几种情况
①反应各组分的物质的量的变化量之比(或分子个数比)等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比的状态。
②恒温恒容下Δn=0(反应前后气体物质的量