6.2.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制 讲义 2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
化学反应的限度 化学反应条件的控制
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
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡状态的建立过程
对于可逆反应2SO2+O22SO3,在一定温度下,将 2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中
| 浓度 | 速率变化 | v正、v逆关系 |
反应开始 | 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 | ||
反应进行中 | 反应物浓度逐渐减小 | v正逐渐减小 | v正>v逆 |
生成物浓度逐渐增大 | v逆增大 | ||
反应一段时间(t1)后 | 反应物浓度不再改变 | v正不变 | v正=v逆≠0 |
生成物浓度不再改变 | v逆不变 |
(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立
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3.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念
在一定条件(温度、浓度、压强等)下,当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,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,称之为化学平衡状态,简称化学平衡
(2)化学平衡状态的特征
4.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,即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下转化为生成物的最大转化率。
②同一可逆反应,不同条件下,化学反应的限度不同,即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。
【课堂小练1】
1.下列反应属于可逆反应的是
A.电解水生成H2、O2与H2在O2中燃烧生成H2O
B.H2S在300℃时,一边分解一边化合
C.SO2通入品红溶液褪色,加热后又恢复红色
D.煅烧石灰石制得生石灰(CaO),生石灰露置在空气中易吸收CO2生成CaCO3
2.对于反应,下列有关说法错误的是
A.该反应同时向生成HI和生成的方向进行
B.该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中
C.该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同
D.该反应中不可能全部转化为HI
3.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。当CH4、H2O、CO、H2的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.CH4和H2O全部转化为CO和H2 B.该反应已达到化学平衡
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C.正、逆反应速率相等且等于零 D.CH4、H2O、CO、H2的浓度一定相等
4.下列关于化学反应限度的说法正确的是
A.一个可逆反应达到的平衡状态,就是这个反应在该条件下不再反应
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等且为零
C.平衡状态是一种静止的状态,反应物和生成物的浓度相等
D.化学反应的限度可以通过改变条件而改变
二、化学平衡状态的判断
1.直接判据
(1)正、逆反应速率相等
①同种物质:v正=v逆≠0,(同一种物质的生成速率等于消耗速率)
②不同种物质:=
a.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比
b.在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比
(2)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
2.间接判据:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
类型 | 判断依据 | 是否是平衡状态 |
混合物体系中各成分的含量 | ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 | 平衡 |
②各物质的质量或各物质质量分数一定 | 平衡 | |
③各气体的体积或体积分数一定 | 平衡 | |
④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 | ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v(正)=v(逆) | 平衡 |
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则v(正)=v(逆) | 平衡 | |
③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指v(逆) | 不一定平衡 | |
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆) | 不一定平衡 | |
压强 | ①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定) | 平衡 |
②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定) | 不一定平衡 | |
混合气体平均相对分子质量 | ① | 平衡 |
② | 不一定平衡 | |
温度 | 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 | 平衡 |
颜色 | 反应体系内有色物质的颜色一定 | 平衡 |
体系的密度 | 恒温恒容时,密度一定 | 不一定平衡 |
恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时 | 平衡 |
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