第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 可逆反應(yīng) 1 定義在相同條件下同時(shí)向正 反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng) 2 特點(diǎn)一定條件下 反應(yīng)有一定的限度 反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物 3 化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)預(yù)習(xí)交流1H2和O2點(diǎn)燃生成H2O H2O在直流電的作用下生成H2和O2 二者是可逆反應(yīng)嗎 答案 不是 因?yàn)槎叩姆磻?yīng)條件不同 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 2 化學(xué)平衡 1 定義在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí) 反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 這種狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài) 簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 正 逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行 因此化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡 2 化學(xué)平衡的移動(dòng)已達(dá)化學(xué)平衡的可逆反應(yīng) 當(dāng)條件改變時(shí) 原來(lái)的化學(xué)平衡被破壞 并在新的條件下建立起新的平衡的過(guò)程 3 化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素有 溫度 反應(yīng)物濃度 壓強(qiáng)等 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 預(yù)習(xí)交流2可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 反應(yīng)就停止了 你同意該觀(guān)點(diǎn)嗎 答案 不同意 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 反應(yīng)仍在進(jìn)行 只不過(guò)在此條件下正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 但不為零 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 一 化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及特征活動(dòng)與探究完成下列問(wèn)題 體會(huì)化學(xué)平衡 斷 正反應(yīng)速率不斷 生成物濃度不斷 逆反應(yīng)速率不斷 最終在t時(shí)刻 反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生 此時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率 即達(dá)到平衡狀態(tài) 2 請(qǐng)你畫(huà)出v正 SO2 v逆 SO2 隨時(shí)間變化的圖像 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 答案 1 減小減小增大增大變化相等 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移與應(yīng)用例1在一定溫度下 向aL恒容密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體 發(fā)生如下反應(yīng) X g 2Y g 2Z g 此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 A 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化B 容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化C 容器內(nèi)X Y Z的濃度之比為1 2 2D 單位時(shí)間消耗0 1molX同時(shí)生成0 2molZ思路點(diǎn)撥解答本題要注意以下三點(diǎn) 1 達(dá)到平衡時(shí) v 正 v 逆 2 達(dá)到平衡時(shí) 各物質(zhì)濃度不再變化 3 平衡濃度與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān) 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 解析 各反應(yīng)物質(zhì)均為氣體 反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的總質(zhì)量一定 體積一定 因此密度為定值 與反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)無(wú)關(guān) A錯(cuò) B項(xiàng)恰恰表示了當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)的情況 各組成成分的濃度不再變化 B對(duì) C項(xiàng)假設(shè)開(kāi)始投入2molX 4molY進(jìn)行反應(yīng) 當(dāng)有1molX和2molY反應(yīng)生成2molZ時(shí) X Y Z的濃度之比為1 2 2 但并不一定是達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài) C錯(cuò) D項(xiàng)中消耗X與生成Z的反應(yīng)均為正反應(yīng) 沒(méi)有表達(dá)正 逆反應(yīng)速率的關(guān)系 D錯(cuò) 答案 B 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移訓(xùn)練1用氮化硅 Si3N4 陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件 能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率 工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅 其反應(yīng)如下 3SiCl4 g 2N2 g 6H2 g Si3N4 s 12HCl g 一定條件下 在密閉恒容的容器中 能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 A v逆 N2 3v正 H2 B v正 HCl 4v正 SiCl4 C 混合氣體密度保持不變D c N2 c H2 c HCl 1 3 6答案 C解析 利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知 A項(xiàng)應(yīng)為3v逆 N2 v正 H2 才表示v 正 v 逆 故A錯(cuò)誤 B項(xiàng)均表示正反應(yīng)速率 無(wú)論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài) 都成立 B錯(cuò)誤 混合氣體密度不變 說(shuō)明體系中混合氣體質(zhì)量不變 若未達(dá)到平衡 則混合氣體質(zhì)量改變 所以C項(xiàng)表示達(dá)到平衡狀態(tài) D項(xiàng)表示的濃度關(guān)系與是否平衡無(wú)關(guān) 錯(cuò)誤 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 1 化學(xué)平衡的特征 1 逆 可逆反應(yīng) 2 動(dòng) 達(dá)平衡狀態(tài)時(shí) 可逆反應(yīng)并未停止 因此化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡 3 等 平衡狀態(tài)時(shí) 正 逆反應(yīng)速率相等 4 定 平衡時(shí) 反應(yīng)體系中各成分的含量 濃度或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或氣體的體積分?jǐn)?shù) 保持恒定 5 變 改變條件 化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 1 直接依據(jù)v 正 v 逆 0 同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率 在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成 或消耗 速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 各組分的濃度保持一定 各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變 各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間的改變而改變 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 2 間接依據(jù) 反應(yīng)體系中總壓強(qiáng)或氣體總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化 適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng) 對(duì)于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng) 若體系顏色不再變化 則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 特別注意 1 從不同角度出發(fā)可以得到許多判斷平衡狀態(tài)的依據(jù) 如物質(zhì)的量 濃度 體積 體積分?jǐn)?shù) 壓強(qiáng) 平均相對(duì)分子質(zhì)量 溫度 密度 顏色等 但無(wú)論從哪個(gè)角度 最終必須落實(shí)到以下兩點(diǎn) 正 逆反應(yīng)速率相等 各組分的濃度保持不變 2 根據(jù)氣體密度不變判斷是否平衡時(shí) 在體積恒定的容器中 首先看反應(yīng)體系中是否全為氣體 如果全為氣體 則氣體密度不變時(shí)不一定達(dá)到平衡 如果不全為氣體 如對(duì)于A s 2B g C g D g 氣體密度不變時(shí)則一定達(dá)到平衡 3 利用v 正 v 逆 判斷平衡狀態(tài)時(shí)注意兩點(diǎn) 一是反應(yīng)速率必須是一正一逆 不能都是v 正 或都是v 逆 二是 相等 是指用物質(zhì)表示的速率之比等于它們?cè)诜匠淌街袑?duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 二 化學(xué)平衡的移動(dòng)及溫度的影響活動(dòng)與探究請(qǐng)你認(rèn)真觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn) 記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 深 淺 深 增大 吸熱反應(yīng) 淺 減小 放熱反應(yīng) 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移與應(yīng)用例2對(duì)處于化學(xué)平衡的體系 從化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知 A 化學(xué)反應(yīng)速率變化時(shí) 化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)B 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率一定變化C 正反應(yīng)進(jìn)行的程度大 正反應(yīng)速率一定大D 只有在催化劑存在下 才會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率變化而化學(xué)平衡不移動(dòng)的情況思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)注意以下兩點(diǎn) 1 化學(xué)反應(yīng)速率的變化不一定能引起平衡的改變 2 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率一定會(huì)發(fā)生變化 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 解析 使用催化劑時(shí) 正 逆速率同等程度增大 平衡并不移動(dòng) A錯(cuò)誤 化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)程就是由v 正 v 逆 變?yōu)関 正 v 逆 再轉(zhuǎn)化為v 正 v 逆 的過(guò)程 B正確 反應(yīng)進(jìn)行的程度和反應(yīng)速率無(wú)必然聯(lián)系 故反應(yīng)進(jìn)行的程度大 正反應(yīng)速率不一定大 C錯(cuò)誤 對(duì)于類(lèi)似H2 g I2 g 2HI g 的反應(yīng) 其他條件不變 縮小體積時(shí) H2 g I2 g HI g 的濃度同等程度增大 正 逆速率同等程度增大 故平衡不移動(dòng) D錯(cuò)誤 答案 B 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 遷移訓(xùn)練2如圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好 然后向左邊燒杯的水中投入一定量的CaO固體 則此燒杯中氣體的紅棕色變 向右邊燒杯的水中投入一定量的硝酸銨固體 則此燒杯氣體的紅棕色變 答案 深淺解析 投入一定量的CaO固體 CaO與水反應(yīng)放熱 溶液溫度會(huì)升高 投入一定量的硝酸銨固體 NH4NO3溶解吸熱 溶液溫度會(huì)降低 該反應(yīng)正向放熱 逆向吸熱 結(jié)合平衡移動(dòng)原理可以解決問(wèn)題 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 一 二 1 影響化學(xué)平衡的因素 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下 溫度升高 會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 溫度降低 會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 2 正 逆反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 1 下列各組反應(yīng)中 屬于可逆反應(yīng)的一組是 答案 C解析 可逆反應(yīng)是指在相同的條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行 又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng) A B D各項(xiàng)中的兩個(gè)反應(yīng) 反應(yīng)條件不同 不屬于可逆反應(yīng) 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 2 如圖曲線(xiàn)a表示釋放能量的反應(yīng)X g Y g Z g M g N s 進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系 若改變起始條件 使反應(yīng)過(guò)程按b曲線(xiàn)進(jìn)行 可采取的措施是 A 升高溫度B 加大X的投入量C 加催化劑D 增大體積答案 C解析 a曲線(xiàn)換為b曲線(xiàn) 只是縮短達(dá)到平衡的時(shí)間 即加快了反應(yīng)速率而平衡沒(méi)有移動(dòng) 加入催化劑能同等程度加快正逆反應(yīng)速率 而平衡不移動(dòng) 故C對(duì) 而A B D中的措施都會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng) 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 3 在一定溫度下 容器內(nèi)某一反應(yīng)中M N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線(xiàn)如右圖所示 下列表述正確的是 A 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNB t2時(shí) 正 逆反應(yīng)速率相等 達(dá)到平衡C t3時(shí) 正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D t1時(shí) N的濃度是M濃度的2倍答案 D解析 由曲線(xiàn)可知 N物質(zhì)的量減少 是反應(yīng)物 M物質(zhì)的量增加 是生成物 反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2NM A項(xiàng)不正確 橫坐標(biāo)t2對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)數(shù)值為4 縱坐標(biāo)是物質(zhì)的量 不是速率 B項(xiàng)不正確 t3時(shí)刻以后 M N物質(zhì)的量不再改變 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) v 正 v 逆 C項(xiàng)不正確 t1時(shí)刻N(yùn)的物質(zhì)的量為6mol M的物質(zhì)的量為3mol D項(xiàng)正確 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 4 一定溫度下 在2L的密閉容器中 X Y Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示 下列描述正確的是 A 從反應(yīng)開(kāi)始到10s 用Z表示的反應(yīng)速率為0 158mol L 1 s 1B 從反應(yīng)開(kāi)始到10s X的物質(zhì)的量濃度減少了0 79mol L 1C 從反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí) Y的轉(zhuǎn)化率為79 0 D 反應(yīng)的化學(xué)方程式為X g Y g Z g 答案 C 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 5 H2 g I2 g 2HI g 已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 填序號(hào) c H2 c I2 c HI c H2 c I2 c HI 1 1 2 c H2 c I2 c HI 不再隨時(shí)間而改變 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2nmolHI 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolI2 反應(yīng)速率v H2 v I2 v HI 一個(gè)H H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H I鍵斷裂 溫度和體積一定時(shí) 容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化 溫度和體積一定時(shí) 混合氣體的顏色不再變化 溫度和壓強(qiáng)一定時(shí) 混合氣體的密度不再變化答案 1 2 3 4 5 6 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 解析 化學(xué)反應(yīng)建立平衡時(shí) 各組分的濃度不變 但不一定存在相等或滿(mǎn)足其他定量關(guān)系 故 不正確 正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 未體現(xiàn)v 正 v 逆 不正確 反應(yīng)速率始終是v H2 v I2 v HI 不正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等 壓強(qiáng)始終相等 不正確 顏色不變化 說(shuō)明c I2 不變 正確 溫度 壓強(qiáng)不變時(shí) 體積也不變 混合氣體密度是常數(shù) 不正確 故應(yīng)選 1 2 3 4 5 6 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 6 某溫度時(shí) 在2L密閉容器中 X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如右圖所示 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析 1 該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 反應(yīng)開(kāi)始至2min末 X的反應(yīng)速率為mol L 1 min 1 3 3min后圖中曲線(xiàn)所表示的含義是 1 2 3 4 5 6 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 即時(shí)檢測(cè) 解析 1 分析本題圖像可知 3min后X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n不隨時(shí)間變化而變化 所以此時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài) 3min內(nèi) X物質(zhì)的量的變化為0 6mol 0mol 0 6mol Y物質(zhì)的量的變化為0 8mol 0 6mol 0 2mol Z物質(zhì)的量的變化為1 6mol 1 2mol 0 4mol X Y Z三者的物質(zhì)的量的變化比為3 1 2 因此反應(yīng)方程式為Y 2Z3X 2 反應(yīng)開(kāi)始至2min末 v X 0 1mol L 1 min 1