内容正文:
第2课时 化学反应的限度与化学平衡状态
学习目标
课程标准
学业评价
1.知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
1.知道可逆反应的含义。
2.能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡状态。
3.能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题。
素养解读:(教师备用)
1.证据推理与模型认知:通过正、逆反应速率相等、混合物中各组分浓度保持不变等平衡特征,推理、判断反应是否达到平衡状态。
2.变化观念与平衡思想:通过研究可逆反应的特点、平衡的建立、平衡的移动等,初步建立平衡思想。
3.科学态度与社会责任:通过速率和平衡的相关知识的学习,体会反应条件控制在生产、生活中的意义,培养学生的科学态度与社会责任。
知识点一 化学反应的限度
1.Cl2与H2O的反应
化学方程式
Cl2+H2OHCl+HClO
溶液中
微粒
三分子
H2O、Cl2、HClO
四离子
H+、Cl-、ClO-、OH-
反应特点
反应不能进行到底
2.FeCl3溶液与KI溶液的反应
实验
步骤
①
②
③
实验
现象
溶液颜色由无色变为褐色
溶液分层,下层为浅绿色,上层油状液体呈紫色
溶液变为血红色
实验
结论
有I2生成
有Fe2+和I2生成
下层清液中含有未反应的Fe3+
离子
方程
式
2Fe3++2I-2Fe2++I2
反应
特点
I-过量条件下,反应物Fe3+不能完全转化为生成物,即可逆反应具有一定的限度
3.可逆反应
(1)定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)表示:书写可逆反应的化学方程式时,不用“”,用“”。
(3)特征。
①双向性:反应物生成物。
②双同性:正、逆反应是在同一条件下同时进行的。
③共存性:反应物和生成物同时存在。
(4)可逆反应的特点。
①相同条件下,正、逆反应同时进行。
②每一种物质都不能完全被消耗。
[想一想] 2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑是否互为可逆反应?
提示:不是,因为可逆反应必须是在同一条件下,正、逆反应同时进行。
反应限度的正确理解
1.化学反应的限度是在给定的条件下,可逆反应所能达到或完成的最大程度。化学反应的限度的意义在于决定了反应物在该条件下的最大转化率。
2.不同的可逆反应在给定条件下的化学反应的限度不同;同一可逆反应在不同温度、浓度、压强等条件下,其反应的限度不同。
(以下选择题有1~2个选项符合题意)
1.(2022·湖北咸宁月考)下列关于可逆反应的说法正确的是( BC )
A.可逆反应就是既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应
B.在催化剂的作用下,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气,因此该反应是可逆反应
C.对于合成氨的反应,反应物不可能完全转化为生成物
D.氨气和氯化氢常温下化合成氯化铵,氯化铵受热分解成氨气和氯化氢,因此这两个反应互为可逆反应
解析:可逆反应是指在相同条件下,能同时向正、逆反应方向进行的反应。可逆反应强调相同条件和同时双向进行,B正确;A中没有说明相同条件和同时进行,错误;合成氨反应是可逆反应,所以其反应物不可能完全转化为生成物,C正确;D中的两个反应,由于反应条件不同,不互为可逆反应,错误。
2.今有下列四组反应,其中互为可逆反应的是( D )
A.H2+Cl22HCl和2HClH2+Cl2
B.CaO+CO2CaCO3和CaCO3CaO+CO2↑
C.NH4ClNH3↑+HCl↑和HCl+NH3NH4Cl
D.SO2+H2OH2SO3和H2SO3SO2↑+H2O
解析:可逆反应是指在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的反应,所以可逆反应必须是指在同一
条件下,反应方向相反的同时进行的两个反应,A、B、C中两反应的条件不同,不互为可逆反应。
解答可逆反应中各物质浓度范围问题的方法和依据
(1)方法:先假设反应物能100%地转化为生成物,求出c(反应物)的最小值和c(生成物)的最大值;再假设生成物能100%地转化为反应物,求出c(反应物)的最大值和c(生成物)的最小值,最后讨论分析。
(2)依据:可逆反应中反应物不能全部转化为生成物。
知识点二 化学平衡状态
1.化学平衡的建立过程分析
(1)反应开始时
(2)反应进行中
(3)反应平衡时,c(反应物)、c(生成物)均不变,v(正)=v(逆)。
2.化学平衡的概念
可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
3.化学平衡的特征
[想一想] 对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g),温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,能否判断该反