内容正文:
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
[课程标准] 1.了解可逆反应及特点。 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移动。 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)概念:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(2)特点
①反应不能进行到底;
②在一定条件下反应物与生成物同时存在;
③正、逆反应方向同时进行。
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡状态的建立过程
在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度最大
v正最大
v正>v逆
生成物浓度为0
v逆为0
过程中
反应物浓度减小
v正减小
v正>v逆
生成物浓度增大
v逆增大
平衡
反应物浓度不变
v正不变
v正=v逆
生成物浓度不变
v逆不变
(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
(1)化学平衡状态的概念
如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的特征
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4.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一定条件下的最大转化率。
(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。
【微自测】 判断正误
1.Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O为可逆反应( )
2.任何可逆反应都有一定的限度( )
3.化学反应达到最大限度时,正、逆反应速率相等( )
4.任何反应,温度越高,反应速率越大,转化率越大( )
5.可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度相等( )
6.在一定条件下,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( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√
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(g)+3H2(g)2NH3(g)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),对不同物质正逆速率之比等于化学计量数之比即v正(N2)∶v逆(NH3)=1∶2。
3.以3H2(g)+N2(g)2NH3(g)为例分析,判断下列情形是否达到平衡状态(填“是”或“否”)。
(1)若有1 mol N2消耗,则有1 mol N2生成。
(2)若有1 mol N2消耗,则有3 mol H2生成。
(3)若有1 mol N2消耗,则有2 mol NH3生成。
(4)若有1 mol N≡N键断裂,则有6 mol N—H键断裂。
(5)若有1 mol N≡N键断裂,则有6 mol N—H键生成。
(6)若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。
(7)反应体系中平均相对分子质量一定。
(8)若体系的体积一定,气体的密度一定。
(9)若体系的体积一定,气体的压强一定。
提示:(1)是 (2)是 (3)否 (4)是
(5)否 (6)是 (7)是 (8)否 (9)是
归纳总结
化学平衡状态的判定
1.正、逆反应速率相等
(1)同种物质:v正=v逆≠0。
(2)不同种物质:=。
2.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。
3.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相等的反应)。
(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)对绝热密闭容器,温度保持不变。
(5)对恒压容器的非等体积气体反应,密度保持不变。
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1.下列反应不属于可逆反应的是( )
A.SO2与O2在一定条件下生成SO3,同时SO3又分解为SO2和O2
B.N2与H2在一定条件下生成NH3,同时NH3又分解为N2和H2