(讲义)第2章 第3节 新知探究课11 化学反应的限度-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(鲁科版2019)

新知探究课11　化学反应的限度 1．通过对“可逆反应是如何进行的”这一问题的讨论，发展“证据推理与模型认知”和“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。 2．能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定条件，并遵循一定规律，形成“变化观念与平衡思想”的化学学科核心素养。 一、可逆反应 1．实验探究 实验内容 向2 mL 0.01 mol·L-1 KI溶液中加入1 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液，再加入几滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 实验现象 溶液变为红色 理论解释 反应后溶液中仍然有Fe3+ 反应特点 反应进行不彻底，反应物与产物共存 表示方法 2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2 2．可逆反应 可逆反应是指在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的化学反应。其特点是反应物与产物共存，反应进行不彻底。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O与CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3，上述两个过程属于可逆反应。 (　　) (2)可逆反应是指在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的化学反应。 (　　) (3)增加O2的量可使SO2全部转化为SO3。 (　　) [答案]　(1)×　(2)√　(3)× 二、化学平衡 1．化学平衡状态 (1)化学平衡状态的建立 ①建立过程 ②化学平衡建立过程的图像 (2)化学平衡状态 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且大于0，这种状态称为化学平衡状态。 2．化学平衡移动 (1)实验探究 实验 原理 (g)反应放热 实验 现象 热水中混合气体颜色较常温下的深，冷水中混合气体颜色较常温下的浅 解释与 结论 升高温度平衡向吸热反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动 (2)影响化学平衡移动的因素 ①影响因素有浓度、温度、压强等。 ②同一可逆反应在不同条件下将建立起不同的化学平衡状态。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度。 (　　) (2)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。 (　　) (3)当一个可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零。 (　　) (4)反应2SO2＋O2⥫⥬2SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的氧气，经过一段时间后，18O原子存在于O2、SO2和SO3中。 (　　) [答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 化学平衡状态的特征 如图是可逆反应X2＋3Y2⥫⥬2Z2在反应过程中反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。 1．t1时反应是否达到平衡状态？t2时正、逆反应速率的关系是怎样的？ 提示：t1时，反应未达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率；t2时，反应已经达到平衡状态，此时v(正)＝v(逆)。 2．t2～t3时间段反应是否停止了？各物质的浓度还发生变化吗？ 提示：t2～t3时反应已经处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，正、逆反应仍在进行；各物质的浓度不再随时间的变化而变化。 3．可逆反应达到化学平衡时，各物质的浓度相等吗？ 提示：不一定，达到平衡后各物质的浓度保持不变。 化学平衡状态的特征 1．下列关于化学平衡的说法中，不正确的是(　　) A．当可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零 B．当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等 C．当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏 D．当可逆反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度保持不变 A　[可逆反应达到平衡时，v(正)＝v(逆)≠0。] 2．一定条件下，在密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，当N2、H2、NH3的浓度不再改变时，下列说法正确的是(　　) A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．反应已达到化学平衡状态 D　[此反应是可逆反应，不能完全转化成氨气，故A错误；根据化学平衡状态的定义可知，达到化学平衡时是浓度不变，而不是相等，故B错误；化学平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等，但不等于0，故C错误；根据化学平衡状态的定义知，反应已达到化学平衡状态，故D正确。] 炼铁高炉尾气之谜 高炉炼铁的主要反应： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 其中产生CO的反应： C(焦炭)＋O2(空气)CO2(放出热量) C(焦炭)＋CO22CO(吸收热量) 从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的CO。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高