内容正文:
课时(二) 化学反应的限度 化学反应条件的控制
【课程标准解读】 1.通过对化学反应限度的学习,了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。2.通过对化学反应限度的学习,能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。3.能从化学反应快慢和限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象,了解化学反应条件的控制。
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
【教材基点梳理】
1.化学平衡状态的概念
在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,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。
2.化学平衡状态的建立
(1)过程
(2)图示
3.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的或完成的最大程度。
(2)化学反应限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
(3)改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度,即改变该反应的化学平衡状态。
4.化学反应条件的控制
(1)化学反应条件控制的目的
(2)化工生产中反应条件的调控
①考虑因素
控制反应条件的成本和实际可能性。
②实例
【基础正误辨析】
1.达到化学平衡状态时,化学反应停止(×)
2.可逆反应达到平衡状态时反应物与生成物浓度相等(×)
3.当一个可逆反应达到平衡状态时,用同种物质表示的正反应速率和逆反应速率相等(√)
4.化学平衡的建立与反应条件密切相关(√)
5.改变条件,化学平衡状态不一定发生移动(√)
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
【要点培优】
1.化学平衡状态的特征——“五字诀”
2.判断化学平衡状态的三个关注
(1)关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器。
(2)关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应。
(3)关注特殊情况,是否有固体参加或生成。
3.化学平衡状态的判断标志
(1)等:v正=v逆
①同一物质的生成速率等于消耗速率,即v正(A)=v逆(A)。
②不同物质一正一逆,速率比等于系数比。
如aA+bB⇌cC+dD,=。
(2)定: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)变量不变
如果一个物理量随着反应的进行而改变,当其不变时为平衡状态;随反应的进行保持不变的物理量,不能作为平衡状态的判断依据。例如:
①对于反应前后气体体积不等的可逆反应,若反应体系总压强和混合气体的平均摩尔质量不再变化,则反应达到平衡状态。
②对于反应中存在有颜色的物质的可逆反应,若体系颜色不再变化,则反应达到平衡状态。
4.不能作为平衡标志的情况
(1)反应中各组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
(2)恒温恒容下体积不变的反应,其体系的压强或气体总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。
(3)全是气体参加的体积不变的反应,其体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。
(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
[思考] (1)生活中有很多现象都存在化学知识,如炉火越扇越旺,但蜡烛的火焰一扇就灭。同样是扇风,结果不同,试解释其中的原因。
(2)通过改变反应条件,是否可以使2 mol SO2(g)和过量的O2(g)反应得到2 mol SO3?
(3)对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量18O2,足够长的时间后,18O原子存在于哪些物质中?
提示:(1)“炉火越扇越旺”是扇风为炉火提供了足量的氧气,促进燃烧;“蜡烛的火焰一扇就灭”是由于空气流动带走大量的热量,使温度降低,低于了蜡烛的着火点。
(2)不可以。SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,SO2不可以完全转化为SO3。
(3)存在于SO2、SO3和O2中。可逆反应正、逆反应同时进行。
【应用培优】
1.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NO+O2⇌2NO2(正反应为放热反应),不能说明已经达到平衡状态的是( )
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B.反应容器中压强不变
C.混合气体颜色深浅保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
解析:选A。该反应是一个反应前后气体物质的量不相等的反应,因此混合气体的平均相对分子质量、压强以及颜色保持不变,即说明达到平衡。A中表示的速率虽然方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,应该是正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率的2倍相等,故A错。
2.现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列说法正