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第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制,阅读思考,阅读求知,阅读检测,一、化学反应的限度1.可逆反应(1)定义:在同一条件下,正向反应和逆向反应能同时进行的化学反应。(2)特点。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,(3)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像,阅读思考,阅读求知,阅读检测,二、化学反应条件的控制,阅读思考,阅读求知,阅读检测,可逆反应为什么存在反应限度?改变外界条件为什么可以改变反应限度?思考提示:由于可逆反应在相同条件下存在正逆两个方向的反应,若正逆反应速率相等时,反应便达到平衡。改变外界条件可以不同程度地改变正逆反应速率,所以改变外界条件可以改变反应限度。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,阅读思考,阅读求知,阅读检测,解析:反应条件不同,不是可逆反应,故(1)(4)错误。(2)可逆反应中反应物和生成物同时存在,转化率不可能达到100%。(3)SO2和O2的反应是可逆反应。答案:(1)(2)(3)(4),阅读思考,阅读求知,阅读检测,2.下列说法中不正确的是()A.当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C.可以通过控制反应条件,使2molSO2与1molO2反应生成2molSO3D.化学反应的限度可以通过改变条件来改变解析:对于可逆反应,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,反应物的转化率最大,A、B两项正确;2SO2+O22SO3是可逆反应,无论怎样控制条件,反应物的转化率不可能达到100%,即2molSO2与1molO2反应不会生成2molSO3,C项错误;化学反应的限度可通过改变条件,如温度、压强等来改变,D项正确。答案:C,探究任务一,探究任务二,知识内容探究1.把3molH2和1molN2充入密闭容器中反应,最终可以生成2molNH3吗?探究提示:不可以。该反应是可逆反应,当反应到一定限度后反应物就不再减少,生成物也不再增多。2.“当可逆反应达到平衡状态时,化学反应就终止了”这种说法是否正确,为什么?探究提示:不正确。化学反应达到平衡状态时,反应的正、逆反应速率相等,但反应并没有终止,是一种动态平衡。,重点考向探究考向1化学平衡状态的特点分析【典例1】某温度下的固定容器中存在反应:2SO2+O22SO3,其浓度与时间的关系如下表。下列说法错误的是(),探究任务一,探究任务二,探究任务一,探究任务二,A.0min时正反应速率最大,逆反应速率为零B.040min内,正反应速率大于逆反应速率C.50min时达到了化学平衡,此时正反应速率等于逆反应速率D.50min及以后的时间内,都处于平衡状态,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应停止了解析:由表中数据知,50min及其以后各浓度不再变化,为平衡状态。答案:D,探究任务一,探究任务二,规律方法点拨化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变,即:,探究任务一,探究任务二,成功体验1对化学反应速率与化学反应限度的叙述,不正确的是()A.当化学反应达到最大限度时反应速率为0B.同一化学反应,若反应条件不同,限度可能不同C.化学反应达到限度时,正逆反应速率相等D.化学反应的限度与时间的长短无关解析:反应达到最大限度时v(正)=v(逆)0,A项错误;同一化学反应,条件改变,化学平衡可能被破坏,反应限度可能就会被改变,B项正确;任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应达到化学平衡,此时v(正)=v(逆),对同一可逆反应,达到化学平衡时,外界条件不变,反应的限度不变,与时间长短无关。答案:A,探究任务一,探究任务二,探究任务一,探究任务二,1.化学反应进行一定时间后,各组分的浓度相等或正好等于化学计量数之比时,化学反应是否达到平衡?探究提示:不一定。化学反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,浓度不一定相等,也不一定等于化学计量数之比。2.如何理解“正逆反应速率相等即达平衡状态”?探究提示:是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。,重点考向探究考向2判断可逆反应是否达到化学平衡【典例2】H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是(填序号)。c(H2)=c(I2)=c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)=112c(H2)c(I2)c(HI)不再变化单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂温度和体积一定时,容器内压强不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化,探究任务一,探究任务二,探究任务一,探究任务二,解析:和分别体现了化学平衡建立过程中的某一种特定状态,这不一定是平衡状态。体现了c(H2)、c(I2)和c(HI)都不再变化,这是一种平衡状态。体现了v逆(H2)=v正(HI),即v(正)=v(逆),这是一种平衡状态。未体现v(正)=v(逆),都为逆反应速率,这不一定是平衡状态。未体现v(正)=v(逆),这不一定是平衡状态。体现了v(正)=v(逆),这是一种平衡状态。体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态。体现了c(I2)、c(H2)和c(HI)都不再变化,这是一种平衡状态。体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态。答案:,探究任务一,探究任务二,规律方法点拨1.直接判断依据,探究任务一,探究任务二,探究任务一,探究任务二,探究任务一,探究任务二,成功体验2在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是()体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq单位时间内mmolA发生断键反应,同时pmolC也发生断键反应A.B.C.D.,探究任务一,探究任务二,解析:判断化学平衡的根本标志是v(正)=v(逆),中mmolA断键,则同时生成pmolC,而pmolC也发生断键反应,因此对C而言v(正)=v(逆),正确;而中未指明反应速率表示的方向,错误;平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变,则各组分的质量分数不再改变,正确;间接标志是体系的温度不再改变,故正确。但因(m+n)与(p+q)的相对大小不确定,故无法确定。若m+n=p+q,则压强始终不变化,此情况下无法说明反应是否平衡,故错误。因此选B项。答案:B,1,2,3,4,5,6,1.可逆反应达到最大反应限度的本质特征是()A.反应停止了B.正逆反应的速率均为零C.正逆反应都还在继续进行D.正逆反应的速率相等且不为零解析:v(正)=v(逆)0是化学平衡的实质,也是判断可逆反应达到反应限度(平衡状态)最重要的特征。答案:D,1,2,3,4,5,6,2.下列各组反应互为可逆反应的是()解析:中两个反应的反应条件不相同,不互为可逆反应。答案:B,1,2,3,4,5,6,3.下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好D.固体煤变为气体燃料后,能提高燃烧效率解析:化石燃料只有在适当的温度和有足量氧气存在的情况下才能充分燃烧,化石燃料不经处理直接燃烧可产生CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料,不仅减少SO2的排放,而且能提高燃烧效率。答案:A,1,2,3,4,5,6,4.在一定温度下,可逆反应2A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.A的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成2nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为232解析:A项,A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率;B项,不管反应是否平衡,单位时间内生成2nmolA的同时一定生成3nmolB,即v(正)不一定等于v(逆);A、B、C的浓度不再变化,表明已达到平衡状态;但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为232,故D项错误。答案:C,1,2,3,4,5,6,5.在200时,将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时,由于c(H2)=,c(I2)=。而c(HI)=,所以化学反应速率最大,而最小(为0)。(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2),c(I2),而c(HI),从而化学反应速率v(正),而v(逆)。(3)当反应进行到v(正)与v(逆)时,此可逆反应达到了最大限度。若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将。,1,2,3,4,5,6,解析:本题主要考查化学平衡建立的过程,开始时,c(H2)和c(I2)为最大值,正反应速率最大,由于此时没有HI,逆反应速率最小,为0,随着反应的进行,c(H2)和c(I2)越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡,v(正)=v(逆)。(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变,1,2,3,4,5,6,6.一定温度下,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志的是。C的生成速率与C的消耗速率相等单位时间内生成amolA,同时生成3amolBA、B、C的浓度不再变化C的物质的量不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总物质的量不再变化单位时间消耗amolA,同时生成3amolBA、B、C的分子数之比为132,1,2,3,4,5,6,解析:对平衡状态的判断,一定要根据实际反应逐项分析,只有能反映同一物质的v(正)=v(逆),或者混合物中的某组分的浓度或百分含量保持不变,才能证明可逆反应达到了平衡状态。中,同一物质的生成速率与消耗速率相等,说明反应已达到平衡;中,表示的是同一方向的反应速率,不能说明反应已达到平衡;中,各组分的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;中,C的物质的量不再变化,也就是C的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;中,若反应正向进行,混合气体的总物质的量减小,压强减小,若反应逆向进行,混合气体的总物质的量增大,压强增大,混合气体的总压强不再变化,说明反应正向进行的速率和逆向进行的速率相同,即反应已达到平衡;,1,2,3,4,5,6,中,由中的分析可知,混合气体的总物质的量不再变化,说明反应已达到平衡;中,消耗A的量与生成B的量之比与它们在化学方程式中的计量数之比相等,也就是反应正向进行和逆向进行的速率相等,说明反应已达到平衡;中,A、B、C的分子数之比为132只是反应进程中的某一时刻的状态,不能说明反应已达到平衡。答案:,
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