内容正文:
第2课时 化学反应的限度
学业要求解读
活动探究建议
1.认识可逆反应,理解可逆反应的特征。
2.理解化学平衡状态的概念及特征,并能判断可逆反应达到平衡的状态。
3.知道条件改变时化学平衡可以发生移动。
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上意识到有的化学反应是进行不完全的;从微观上分子变化的角度解释可逆反应的反应原理。
2.证据推理与模型认知:通过实验学会运用证据进行推理,得出正确结论。
3.变化观念与平衡思想:通过观察实验意识到化学平衡是存在的、是相对的,并且反应条件改变,化学平衡会发生移动。
学习任务 化学反应的限度、化学平衡状态
一、化学反应的限度
请描述Cl2与H2O的反应。哪些证据能说明该反应有一定的限度?
答:在常温下氯气能溶解于水,得到的氯水中既含有Cl2、H2O、HClO分子,也含有H+、Cl-、ClO-等离子。这说明溶解的Cl2只有一部分与水发生了化学反应,它们的反应只能进行到一定的限度。用化学方程式表示为Cl2+H2OHCl+HClO。
1.可逆反应的定义: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.可逆反应的表示:用“”连接反应物和生成物。
3.可逆反应的特点
4.举例常见的可逆反应
Cl2+H2OHCl+HClO
2SO2+O22SO3
N2+3H22NH3
二、化学平衡状态
1.含义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡状态的建立(正向建立平衡)
过程
反应物、生成物浓度
正、逆反应速率
反应
开始
反应物浓度最大,生成物浓度最小
v(正)最大,v(逆)为零,v(正)>v(逆)
反应过
程中
反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大
v(正)逐渐减小,
v(逆)逐渐增大
反应达
到平衡
状态
反应物浓度和生成物浓度均不变
v(正)=v(逆)
3.图示
4.特征
2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑是不是可逆反应?
提示:不是。因为二者反应的条件不同。
一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度吗?
提示:不是。化学平衡状态是可逆反应达到给定条件下所能达到的最大程度,条件改变限度可能改变。
化学反应达到平衡状态时,该反应停止了吗?
提示:没有停止,可逆反应是动态平衡。
在已达到平衡的可逆反应2SO2+O22SO3中,由18O2代替等物质的量的O2。一段时间后,18O存在于哪些物质中?
提示:化学平衡是动态平衡,18O2代替等物质的量的O2后,18O2与SO2结合生成含18O的SO3,同时含18O的SO3分解,使SO2、O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度相等吗?
提示:不一定。可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度不再改变,并非相等。
1.化学平衡状态的特征——“五字诀”
化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变,即
2.化学平衡状态的判断依据
直接判定依据
v(正)=
v(逆)
同一物质
生成速率等于消耗速率
不同物质
化学反应速率之比等于化学计量数之比,且表示不同方向(即“一正一逆”)
间接判定依据
各物质
的某些
物理量
各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变
各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变
3.化学平衡移动
已达化学平衡的可逆反应中,当条件改变时,原来的化学平衡被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
4.化学反应速率与化学平衡的比较
化学反应速率
化学平衡
概念
单位时间内反应物或生成物浓度的变化量
①条件一定;②可逆反应;③v(正)=v(逆)≠0;④各物质的浓度一定
本质
物理量
反应状态
研究对象
反应的快慢
反应的限度
研究范围
所有化学反应
可逆反应
特点
单位不同,速率数值不同,用不同物质表示其值可能不同
逆、等、动、定、变
影响因素
浓度、温度、压强、催化剂等
浓度、温度、压强
在体积固定的容器中,对于反应A(g)+B(g)3C(g)(正反应为放热反应),下列叙述为平衡状态标志的是( )
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时A、B、C浓度不随时间变化而变化
③体系温度不再变化
④体系的压强不再变化
⑤体系的分子总数不再变化
A.①② B.①②③
C.①②③④ D.①②③④⑤
[思路点拨] 解答本题要注意以下三点:
(1)化学反应达到平衡时v(正)=v(逆)≠