资源描述
第2课时 化学反应的限度,1.可逆反应的定义 在 条件下 向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。 2可逆反应的特点 对可逆反应来说，在一定条件下，反应物 全部转化成产物，反应只能进行到 。,相同,同时,不可能,一定程度,3可逆反应的书写 在可逆反应的化学方程式中，用“ ”号代替“ ” 号。,=,1.化学平衡状态的建立 (1)当反应开始时，SO2和O2的浓度 ，因此，反应生成SO3的正反应速率 ；而SO3的浓度为零，因此，SO3分解生成SO2和O2的逆反应速率为 (如下图所示)。 (2)随着反应的进行，反应物SO2和O2的浓度逐渐 ，因此，正反应速率逐渐 ；生成物SO3的浓度逐渐 ，因此，逆反应速率逐渐 (如下图所示)。,最大,最大,零,减小,减小,增大,增大,(3)如果外界条件不发生变化，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，反应物和生 成物的 不再随时间的延长而 发生变化，反应好像“停滞”了。 实际上，这时正反应和逆反应都依然在 ，只是在同一瞬 间，正反应生成的三氧化硫的物质的量与逆反应消耗的三氧 化硫的物质的量 而已。此时，可逆反应达到 _ (如图所示)。,浓度,进行,相等,平衡状态,2化学平衡状态的含义 在一定条件下的 进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度 ，正反应速率与逆反应速率 ，这种状态称为化学平衡状态。 3化学平衡的特征 (1)逆：只有 反应才能在一定条件下建立化学平衡状态。 (2)动：化学平衡是一种 平衡。,可逆反应,不再随时间的延长而发生变化,相等,可逆,动态,(3)等：反应达到平衡时，v(正) v(逆)。 (4)定：条件一定时，反应混合物的含量 。 (5)变：当 改变时，平衡一般要发生 。 (6)无：建立平衡与途径 。即在相同的条件下，一个可 逆反应，不论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开 始，或者从两个反应方向同时开始，都可建立同一平衡状 态。,保持不变,外界条件,改变,无关,(1)降温：浸入冷水中的烧瓶里的气体混合物颜色变 ，这是因为温度降低后原平衡状态被 ，在新的条件下达到 ，导致二氧化氮浓度 ，四氧化二氮浓度 。,浅,破坏,新的平衡状态,减小,增加,(2)升温：浸入热水中的烧瓶里的气体混合物颜色 ，这是因为温度升高后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到 ，导致二氧化氮浓度 ，四氧化二氮浓度 。 (3)结论：当其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡向 反应方向移动；降低反应体系的温度，平衡向 反应方向移动。 2化学平衡移动的含义 当条件改变时，原来的化学平衡将被 ，并在新的条件下建立 ，即发生化学平衡移动。,变深,新的平衡状态,增加,减小,吸热,放热,破坏,新的化学平衡,3影响化学平衡的因素 (1)温度对化学平衡的影响 当其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡向 反应方向移动；降低反应体系的温度，平衡向 反应方向移动。 (2)浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动；反之，则向逆反应方向移动。,吸热,正反应,放热,(3)压强对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着 的方向移动；减小压强，会使平衡向着 的方向移动。,气体体积缩小,气体体积增大,提示 在该平衡体系中，涉及三种物质，从正、逆反应两方面讲，应当有六个反应速率值，即N2的消耗速率(v正)和生成速率(v逆)，H2的消耗速率(v正)和生成速率(v逆)以及NH3的生成速率(v正)和消耗速率(v逆)，v正v逆的具体意义有两点，一是同一物质的v正v逆，不同物质的v正、v逆应与计量数之比成正比才是真正意义的v正v逆，反应达平衡状态。如对于合成氨的反应，如果v(N2)消耗v(NH3)消耗并不是真正意义的正、逆反应速率相等，应该有2v(N2)消耗v(NH3)消耗才是真正意义的v正v逆，此时反应达平衡状态。,【慎思2】 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？ 提示 不一定，如反应前后气体体积不变的反应增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。 一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v(正)v(逆)才发生移动的。,【慎思3】 可逆反应在一定条件下总会达到化学平衡，这里的“一定条件”指什么条件？ 提示 通常包括一定的温度、浓度、压强等。,【慎思4】 对于反应COH2O(g)CO2H2，如果起始加入的CO和H2O(g)分别为0.01 mol和0.02 mol，二者的浓度比为12，反应进行时，二者的消耗速率相等吗？达到平衡时，二者的浓度比还是12吗？ 提示 二者无论以何种比例加入，消耗速率始终是相等的，达到平衡时，二者的浓度比不会是12。,【慎思5】 升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？ 提示 不会。升高温度，v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，前者增大的程度大于后者，故v吸与v放不再相等。v吸v放，原平衡被破坏，向着吸热反应方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。,给出某一可逆反应，判断是否已达平衡状态，关键是紧紧围绕着“等”与“定”这两个基本特征来判断。 1根据“等”这个基本特征来判断化学平衡状态 (1)正逆反应的描述 应指明正、逆反应速率：同一物质的消耗与生成；反应物与生成物的消耗与生成。,(2)速率相等 同一物质的反应速率相等；不同物质的反应速率与对应 化学方程式中各物质的系数成正比。 (3)其他说法 同一物质化学键的断裂与化学键形成的量相等；不同反 应物间的化学键断裂与化学键形成的量与该化学方程式中各 物质的系数成正比。,2根据“定”这个基本特征来判断化学平衡状态 “定”是指条件一定时反应混合物的含量“保持不变”，并非是 “相等”或“成比例”。 (1)一定条件下，反应物的转化率最大或产物的产率最大的状态。 (2)对于有颜色变化的可逆反应，颜色不再改变的状态。 (3)对于反应前后气体体积改变的可逆反应，化学平衡状态的判断依据还有：反应混合物的平均相对分子质量不再变化的状态；反应混合物的密度不再变化的状态；反应混合物的压强不再变化的状态。,解析 本题考查如何判断一个可逆反应是否达到平衡状态， 解题的关键是掌握化学平衡状态的标志。观察第(1)题反应的 特征可知：此反应在反应前后气体的体积不发生变化，即在 反应的任何一个阶段，容器内压强不发生改变。气体的总质 量不变、总的物质的量不变，因此混合气体的密度、平均相 对分子质量均不发生改变。观察第(2)题反应的特征：反应前 后气体体积发生改变，因此在反应未达到平衡状态时，混合 气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、容器内压强等 都会发生改变，当反应处于平衡状态时，这些量都不再改 变，此时c(NO2)恒定，颜色不再变化。 答案 (1) (2),化学平衡状态的最根本特征是正、逆反应速率相等，但在题 目中有多种表述方法。在解题时，应具体问题具体分析，并 明确题目的叙述是表示正反应速率还是逆反应速率等。,答案 C,某可逆反应达到平衡时，当改变外界条件引起化学反应速率 发生相对的改变时，化学平衡就会被破坏，平衡发生移动。 影响平衡移动的因素有温度、浓度、压强等，但改变压强是 通过改变反应体系的体积来实现的。分析化学平衡移动的一 般思路：,说明：增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。通常指的加压就是通过缩小体系的容积达到的，而减压就是增大体系的容积达到的。压强对固体和液体的浓度无影响，若平衡体系中无气体，则压强变化不能改变反应速率，平衡不移动。加入催化剂，因催化剂使正、逆速率同等程度地加快，故不能使平衡发生移动。但能缩短达到平衡的时间。,解析 该题考查外界条件对化学平衡的影响。因COCl2分解 的反应为正向气体物质的量增加的吸热反应，故升温、减压 均可使平衡右移，提高COCl2的转化率；增大CO的浓度平 衡左移，可降低COCl2的转化率；加催化剂、恒容通入稀有 气体对平衡移动无影响，不改变COCl2的转化率；恒压通入 稀有气体，必将引起容器体积增大，相当于减压，平衡右 移，提高COCl2的转化率。 答案 B,若为恒容容器，通入稀有气体，由于容器的体积不变，各组 分的浓度保持不变，故反应速率不变，平衡也不移动；若为 恒压容器，通入稀有气体，容器的体积膨胀，对于反应体系 则相当于减压，平衡移动。,解析 解这类题目，关键是分析反应的特点，依此进行判 断。对于题目中的反应，正反应方向是体积减小、放热的反 应。由此，要使平衡向生成Z的方向移动，可采取降低温 度、增大压强和及时分离出Z等措施。 答案 C,答案 D,答案 A,规律探究十 化学平衡的图像 【知识支持】 1化学平衡图像的主要特点 通过多种图像对化学反应速率和化学平衡的有关知识、规律进行分析考查。题目往往灵活性强，迷惑性大，涉及内容多，要求高，特别对知识综合应用能力和分析能力的考查。,2化学平衡图像题的解析思路： (1)看图像。一看轴，即纵横坐标的意义；二看点，即起点、拐点、交点、终点；三看线，即线的走向和变化趋势；四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等等。 (2)依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体系数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等等。,(3)在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可知 该反应的温度高、浓度大、压强高或使用了催化剂。 (4)定一议二：只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个 变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。,解析 达到平衡状态时，v正v逆0且保持恒定不变，由图 中可看出v正还在变化，故A项错误；在反应开始后，反应物 的浓度会减小，故B项错误；由图中可看出ac段正反应速率 增大，由于该反应是在密闭容器内进行，因此不考虑压强对 化学反应速率的影响，且反应物浓度在减小，则可推知是由 于温度升高而引起正反应速率增大，故该反应是放热反应， 反应物的总能量高于生成物的总能量，C项错误；正反应速 率越快，消耗的SO2就越多，故D项正确。 答案 D,
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