第6章 第2节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（人教版2019）

第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制 新知探究(一)——化学反应的限度 1．可逆反应 (1)定义 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。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 (2)特征 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，任一反应物的转化率小于100% [微思考]　2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？ 提示：不是。两个化学反应的条件不同。 2．化学平衡 (1)化学平衡的建立 在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 项目 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 变化 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 　　化学平衡建立过程中的速率—时间(v­t)图像如图所示。 (2)化学平衡和限度 化学平衡状态 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，简称化学平衡 化学反应的限度 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 3.化学平衡的特征 逆 化学平衡研究的对象是可逆反应 等 达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 动 化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡 定 达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化而变化 变 外界条件发生改变时，原平衡状态可能被打破，再在新条件下建立新的平衡状态 [题点多维训练] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3。(×) (2)当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零。(×) (3)平衡状态时，各物质的浓度保持相等。(×) (4)化学反应的限度不可以通过改变条件而改变。(×) 2．(1)恒容密闭容器中的可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，能否说明该反应已达到平衡状态？若混合气体的颜色不再改变呢？能否说明？请说明理由。 (2)2HI(g) H2(g)＋I2(g)在温度和体积一定时，容器内压强不再变化。能否说明该反应已达到平衡状态，请说明理由。 答案：(1)单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，其中描述的都是正反应方向的速率，不能说明反应是否处于平衡状态。混合气体的颜色不变，即c(NO2)保持不变，说明反应处于平衡状态。 (2)不能。在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化。 3．在某密闭容器中发生可逆反应Cl2(g)＋PCl3(g) PCl5(g)，达到平衡后通入37Cl2，再次达到平衡时37Cl存在于(　 ) A．Cl2中　　　　　 B．Cl2、PCl3中 C．PCl5中 D．PCl5、Cl2、PCl3中 解析：选D　当反应达到平衡后，向容器中通入37Cl2，化学平衡正向移动，反应产生的PCl5中含有37Cl，该反应是可逆反应，含有37Cl的PCl5会部分分解产生Cl2、PCl3，因此Cl2、PCl3中也存在37Cl，则最终反应再次达到平衡时37Cl存在于PCl5、Cl2、PCl3中。 4．在紫外线的作用下，氧气可生成臭氧：3O2(g) 2O3(g)。在一恒容密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是(　 ) A．单位时间内生成2 mol O3，同时消耗3 mol O2 B．O2的消耗速率为0.2 mol·L－1·s－1，O3的消耗速率为0.3 mol·L－1·s－1 C．气体的平均相对分子质量不再改变 D．气体密度不再改变 解析：选C　A项，生成O3和消耗O2均是正反应方向，不能说明反应达到平衡状态；B项，消耗O2是正反应方向，消耗O3是逆反应方向，且两者速率之比不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态；C项，根据反应特点m不变，n是变化的，故M＝不再改变，说明n不再变化，说明已达平衡状态；D项，该反应在体积不变的容器中进行时，气体密度为定值，不能说明反应达到平衡状态。 5．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3