第六章 第二节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制 [课标解读]　1.了解可逆反应及其特点。2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生改变。3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。 知识点一　化学反应的限度 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 (2)特征 2．化学平衡状态建立的过程 如对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。 (1)化学平衡建立的过程 (2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 3．化学平衡状态的定义 对于可逆反应，如果外界条件( 温度、浓度、压强等)不发生改变，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡状态的特征 5．化学反应的限度 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 (2)化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 (3)同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。 [问题探究]　很多化学反应是可逆的。例如，在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下： N2＋3H22NH3 如图(a)所示，N2与H2发生反应。随着反应进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。 如图(b)所示，NH3发生分解反应。随着反应进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。 (1)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？ 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。 (2)对于N2＋3H22NH3反应，当反应达到平衡时v正(N2)＝v逆(NH3)对吗？为什么？ 提示：不对。对同一物质v(正)＝v(逆)，对不同物质正、逆两方向速率之比等于化学计量数之比即v正(N2)∶v逆(NH3)＝1∶2。 　在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)＋3B(g)3C(g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是(　　) ①C的生成速率与C的分解速率相等　②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B　③B的浓度不再变化　④混合气体总的物质的量不再发生变化　⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3　⑥混合气体的密度不再变化 A．①②④　　　　　 B．①③④⑥ C．①③⑥ D．①③④⑤ 解析：C　①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，故①正确；②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，故②错误；③当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，故③正确；④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，故④错误；⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于起始物质的量之比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；⑥A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，容器体积不变，则密度不变，故⑥正确。 [拓展探究]　(1)若将④中“混合气体总的物质的量不再发生变化”改为“混合气体总压强不再发生变化”，是否可以表明可逆反应一定达到平衡状态？ 提示：不可以。同温同体积下，混合气体的压强之比等于物质的量之比，该反应反应前后气体物质的量保持不变，故压强始终不变，压强不变不一定是平衡状态。 (2)若A物质为气体，将④中“混合气体总的物质的量不再发生变化”改为“混合气体总压强不再发生变化”，是否可以表明可逆反应一定达到平衡状态？ 提示：可以。同温同体积下，混合气体的压强之比等于物质的量之比，若A物质为气体，该反应气体物质的量减小，故压强减小，压强不变一定是平衡状态。 [对点训练1]　下列说法中可以说明恒容密闭容器中的反应：P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)在恒温下已达平衡状态的是(　　) A．反应容器内压强不随时间变化 B．P和S的生成速率相等 C．反应容器内P、Q、R、S四者共存 D．反应容器内总物质的量不随时间而变化 解析：B　在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化，总物质的量不随时间而变化，并且四种物质始终是共存的，P的生成速率等于S的消耗速率等于S的生成速率，正逆反应速率相等，