内容正文:
第2课时 化学反应的限度
课程标准解读
1.了解可逆反应的含义。
2.知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
3.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。
4.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
知识点一 可逆反应和化学平衡状态
1.可逆反应
2.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的建立
图像描述
文字描述
(2)化学平衡状态
①概念: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。
②特征
[判断正误](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对任何化学反应,只要一种反应物过量,就可以将另一种反应物完全转化为生成物。(×)
(2)对反应:2Ag+Br22AgBr和2AgBr2Ag+Br2,两个反应过程为可逆反应。(×)
(3)将2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应,反应后体系中只存在2 mol SO3。(×)
(4)可逆反应达到平衡时,各组分的浓度都相同。(×)
(5)可逆反应达到平衡时,反应就停止了。(×)
(6)在一定条件下,当反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡时,反应混合物中SO2、O2、SO3的物质的量之比一定为2∶1∶2。(×)
(7)当一个可逆反应达到化学平衡状态,其根本原因是v正=v逆。(√)
学生用书第66页
(8)一定条件下发生的可逆反应,当各物质的物质的量或物质的量分数不再变化时,该可逆反应一定达到化学平衡状态。(√)
某实验小组模拟工厂中合成氨的反应,在容积不变的密闭容器中,发生合成氨的反应:N2+3H22NH3。
问题1 若在相同时间内消耗a mol N2同时生成2a mol NH3,是否达到了化学平衡状态?
提示: 不能判定是否达到平衡状态。因为消耗N2和生成NH3都是正反应,不能说明正逆反应速率相等。
问题2 若N2的浓度不随时间变化而变化时,能否说明已经达到化学平衡状态?
提示: 能。N2的浓度不再变化时,其他反应物或生成物的浓度也不再变化。
问题3 若反应中一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂,能否说明已经达到化学平衡状态?
提示: 能。一个NH3中有三个N—H键。由方程式可知“一个N≡N”对应“6个N—H键”,N—H键断裂表示逆反应速率,N≡N键断裂表示正反应速率,且正逆速率相等。
问题4 若反应2v正(H2)=3v逆(NH3),能否说明已经达到化学平衡状态?
提示: 能。用不同物质的速率表示平衡要符合两个要点:速率之比等于化学计量数之比,且要体现正逆两个方向。
问题5 若容器内密度不再变化,能否说明已经达到化学平衡状态?
提示: 不能。反应容器体积不变,容器内气体总质量不变(遵循质量守恒),所以容器内的密度也是定值,密度不变不能说明达到平衡。
1.化学平衡状态判断方法的归纳
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征:
一是正反应速率和逆反应速率相等;
二是反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。
这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。
2.化学平衡状态的判断
反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
各气体的体积或体积分数一定
平衡
总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
v(正)=v(逆)
平衡
压强
m+n≠p+q时,总压强一定(恒温恒容)或总体积一定(恒温恒压)或总物质的量一定
平衡
若m+n=p+q,总压强一定或总体积一定或总物质的量一定
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量()
当m+n≠p+q时,Mr一定
平衡
当m+n=p+q时,Mr一定
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量的变化,当体系温度一定时(其他不变)
平衡
体系的密度(ρ)
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
1.(2022·江苏启东中学高一月考)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,N2、H2不能完