内容正文:
第二课时 化学反应的限度
新知探究(一)——可逆反应
1.概念
在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应。
2.表示方法
书写可逆反应的化学方程式时,用“”代替“===”,如二氧化硫和氧气反应的化学方程式:2SO2+O22SO3;氢气和氮气反应的化学方程式:N2+3H22NH3。
3.特点
双向性
反应物生成物
双同性
正、逆反应是在同一条件下同时进行的
共存性
反应物和生成物同时存在
[微点拨]
对于一个确定的可逆反应A+B3C,向右进行的方向为反应的正方向,向左进行的方向为反应的逆方向。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)可逆反应的反应体系中,反应物和生成物始终同时存在。(√)
(2)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。(×)
(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)反应2Ag+Br22AgBr和2AgBr2Ag+Br2为可逆反应。(×)
(5)工业上用CO和Fe2O3冶炼铁,可以调控CO的量,将CO完全转化为CO2从而杜绝污染。(×)
2.下列反应体系中,不属于可逆反应的是( )
A.Cl2溶于水
B.氨气溶于水
C.工业合成氨
D.NH3+HCl===NH4Cl和NH4ClNH3↑+HCl↑
解析:选D 可逆反应必须是在相同条件下,同时向正、逆方向进行的化学反应,Cl2、NH3溶于水,工业合成氨的反应均属于可逆反应,D项两反应不是在同一条件下进行的,故不属于可逆反应。
3.下列各组反应互为可逆反应的是( )
①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O与CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3
②SO2+H2O===H2SO3与H2SO3===SO2+H2O
③N2+3H22NH3与2NH33H2+N2
④NH3+HCl===NH4Cl与NH4ClNH3↑+HCl↑
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:选B 可逆反应为在相同条件下可以相互转化的反应;①两反应反应条件不同,不是可逆反应;②两反应为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;③两反应为在相同条件下可以相互转化的反应,是可逆反应;④两反应反应条件不同,不是可逆反应。
4.某班同学在探究SO2和O2在一定条件下的反应时,发现无论O2再足量,SO2都不能完全转化为SO3,其n(SO3)随时间变化如图所示:
已知信息:一定条件下在密闭容器中充入SO2和18O2,反应一段时间,核素18O存在于SO2、O2和SO3中。
(1)试分析下列观点哪个正确,并对错误观点做出解释。
观点1
只有部分SO2和O2发生反应
观点2
SO2和O2全部转化为SO3后,部分SO3又分解为SO2
观点3
SO2和O2生成SO3的同时,SO3又分解生成SO2和O2
(2)据以上信息,说明SO2和O2在一定条件下生成SO3的反应有什么特点?
答案:(1)观点3正确,观点1、2错误。
如果观点1正确,据信息,在SO2、O2和SO3的混合体系中,SO2分子中不存在核素18O。
如果观点2正确,则n(SO3)随时间的变化图像应为先增加到最大然后再减小到一定值,即:。
(2)SO2和O2生成SO3的反应是不彻底的,是可逆反应。
新知探究(二)——化学平衡
1.化学平衡状态的建立过程
(1)过程
(2)图示
2.化学平衡的概念
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,简称化学平衡。
3.化学平衡的特征
4.化学平衡状态的判定
反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合体系中各成分的含量
各物质的物质的量或物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或质量分数一定
平衡
总压强或总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
在单位时间内消耗m mol A的同时生成m mol A
平衡
在单位时间内消耗n mol B的同时消耗p mol C
平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
不一定平衡
在单位时间内消耗p mol C的同时消耗q mol D[只有v(逆)]
不一定平衡
压强
m+n=p+q时,总压强恒定
不一定平衡
m+n≠p+q时,总压强恒定
平衡
混合气体平均相对分子质量
若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒定
不一定平衡
若m+n≠p+q,混合气体平均相对分子质量恒定
平衡
温度
体系温度一定
平衡
体系的密度
体系密度一定
不一定平衡