内容正文:
第六章 化学反应与能量A练——基础过关
第二节 化学反应的速率与限度
课时2 化学反应的限度
本课学习目标
(1)结合实例体会可逆反应存在限度,理解化学平衡状态的特征,发展“变化观念与平衡思想”的学科核心素养。
(3)发展认识化学反应的基本角度,能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性,认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
重点: 化学反应的限度。
课前预习导学
一.可逆反应:
1.概念:在相同条件下,既能向 正反应方向进行 ,同时又能 向逆反应方向进行 的反应。
2.特征:三同: 相同条件 , 正、逆反应同时进行 , 反应物、生成物同时存在 ;
反应不能进行完全,即任一反应物的转化率均 小于 100%。
3.表示:化学方程式中用 “⇌” 表示。
4.很多化学反应在进行时都有一定的可逆性,不同反应的可逆性不同,有些化学反应在同一条件下可逆程度很小,如 2 Na + 2 H2O === 2 NaOH + H2↑,视为“不可逆”反应。
典型的可逆反应有:
H2+I2⇌2HI , 2SO2+O2⇌2SO3 ,
SO2+H2O⇌H2SO3 , NH3+H2O⇌NH3﹒H2O 等。
二.化学反应的限度
1.化学反应平衡状态
(1)化学平衡的建立:
如在可逆反应2SO2+O22SO3中,反应进行之初SO2和O2的起始浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1,此时正反应速率v正 最大 ,逆反应速率v逆 为零 。
反应过程中,反应物浓度 逐渐减小 ,正反应速率 逐渐减小 ;生成物浓度 逐渐增大 ,逆反应速率 逐渐增大 。最终在时刻t时反应物浓度不再 改变 ,生成物浓度不再 改变 。正反应速率和逆反应速率 相等 。反应是否停止? 反应并没有停止,动态平衡 。
(2)含义:可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率 相等 ,反应物和生产物的浓度 不在改变 ,此反应达到一种 表面静止 状态,我们称为 化学平衡状态 。
2.化学平衡的特征:
(1)逆:即化学平衡的研究对象是 可逆反应 。
(2)动:即化学平衡是一种 动态平衡 ,即 v正=v逆≠0 ,反应并未 停止 。
(3)等:即v正 = v逆,同一物质的消耗速率与生成速率 相等 。
(4)定:在达化学平衡的混合体系中,各组成成分的浓度 保持不变 ,各组分的百分含量保持不变 。
(5)变:化学平衡是在 一定条件 下的平衡,当外界条件改变时,化学平衡可能会发生 变化
【总结】
化学平衡状态时可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
三.化学反应条件的控制
1.目的:
——促进有利反应———
2.化工生产中反应条件的调控:
(1)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__成本__和__实际可能性__。
(2)实例——合成氨生产条件的选择:
——400~500 ℃—
—10~30 MPa—
当堂练习达标
知识点一 可逆反应
1.当2SO2+O22SO3 达到平衡后,通入18O2一定时间后,18O存在于( )
A.三氧化硫、氧气 B.二氧化硫、三氧化硫、氧气
C.二氧化硫、氧气 D.二氧化硫、三氧化硫
2.化学反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)在持续加热的条件下进行,向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2(g),充分反应后,该密闭容器中( )
A.2 mol H2已耗尽
B.3 mol I2(g)已耗尽
C.HI的物质的量等于4 mol
D.HI的物质的量少于4 mol
知识点二 化学反应的限度
3.下列关于化学反应限度的说法正确的是
A.一个可逆反应达到的平衡状态,就是这个反应在该条件下不再反应
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等
C.平衡状态是一种静止的状态,反应物和生成物的浓度相等
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
4.下列关于化学反应限度的叙述中,正确的是( )
A.化学反应的限度都相同
B.可以通过改变温度控制化学反应的限度
C.可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应即停止
5.化学反应处于平衡状态时,下列说法正确的是
A.反应已停止
B.反应物浓度等于生成物浓度
C.化学平衡是一种动态平衡,v正=v逆≠0
D.反应物全部转化成生成物
6.在一定温度下的定容容器中,有反应。当下列的物理量不再发生变化