高中化學(xué) 第2章 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版必修2

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1、2化學(xué)反應(yīng)的限度1可逆反應(yīng)從右向左進(jìn)行根據(jù)課本 P43 圖 226 所示，SO2 和 O2 反應(yīng)生成 SO3 的反應(yīng)方程式表示為_，在反應(yīng)體系中存在的分子有_。SO2、O2、SO3可逆反應(yīng)：在_條件下同時(shí)向_進(jìn)行的反應(yīng)。相同正、反兩個(gè)方向從左向右進(jìn)行在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用“_”代替“_”。通常把_的反應(yīng)叫正反應(yīng)，把_的反應(yīng)叫逆反應(yīng)。試寫出常見的可逆反應(yīng)方程式：=2SO2O22SO3_、_、_ 等。由此可知，判斷是否是可逆反應(yīng)必須在_下，能同時(shí)向_和_兩個(gè)方向進(jìn)行。2SO2O22SO3NH3H2ONH3H2O高溫、高壓催化劑2NH3N23H2相同條件正反在反應(yīng) 2SO2O22SO3 的反應(yīng)

2、過程中，反應(yīng)物濃度_，正反應(yīng)速率_，生成物濃度不斷_，逆反應(yīng)速率不斷_。最終在時(shí)間 t 時(shí)反應(yīng)物濃度不再_，生成物濃度不再_。正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率_。不斷減小不斷減小增大增大減小增大相等上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)反應(yīng)是否停止？答案：反應(yīng)沒有停止。因?yàn)檎磻?yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)，SO2 和 O2 繼續(xù)轉(zhuǎn)化為 SO3，同時(shí) SO3 繼續(xù)轉(zhuǎn)化為 SO2 和 O2，即正反應(yīng)和逆反應(yīng)還在進(jìn)行，因此反應(yīng)并沒有停止。2化學(xué)平衡在一定條件下_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發(fā)生_，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率_，反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡

3、。當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，無論是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，都在繼續(xù)進(jìn)行著，因而化學(xué)平衡是一種_平衡。可逆變化相等動態(tài)3化學(xué)平衡的移動(1)實(shí)驗(yàn)：教材 P44“觀察思考”的實(shí)驗(yàn)中，對于“2NO2 N2O4”的反應(yīng)體系，可觀察到浸入冷水中的燒瓶里的氣體混合物顏色_，這是因?yàn)闇囟冉档秃笤胶獗黄茐?，在新的條件下達(dá)到_，導(dǎo)致二氧化氮濃度_，四氧化二氮濃度_；浸入熱水中的燒瓶里的氣體混合物顏色_，這是因?yàn)闇囟壬吆?，原平衡被破壞，在新的條件下達(dá)到_，導(dǎo)致二氧化氮濃度_，四氧化二氮濃度_，可見化學(xué)平衡是在一定條件下建立的，同一可逆反應(yīng)條件不同平衡狀態(tài)不同，即條件改變，原平衡被破壞，化學(xué)平衡發(fā)生移動。變淺平衡狀態(tài)

4、減小增加變深狀態(tài)平衡增加減小(2)化學(xué)平衡移動：化學(xué)平衡只有在一定的條件下才能保持平衡。如果一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件(如_等)改變了，平衡混合物里各組成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也就隨之改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)，這叫化學(xué)平衡的移動。平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)壓強(qiáng)、溫度濃度、1可逆反應(yīng)的特點(diǎn)(1)可逆性可逆反應(yīng)是正反應(yīng)和逆反應(yīng)的對立統(tǒng)一體。正反應(yīng)和逆反”應(yīng)的反應(yīng)方向相反，在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用“代替“=”。反的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，如2H2O2=2H2O和2H2O=2H2O2不是可逆反應(yīng)。(2)同條件正、逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。在不同條件下發(fā)生的方

5、向相點(diǎn)燃電解(3)同時(shí)性正反應(yīng)和逆反應(yīng)是兩個(gè)完全相反的不同的化學(xué)反應(yīng)，但它們同時(shí)存在，不可分離。(4)能量類型的轉(zhuǎn)化互逆如果正反應(yīng)是放熱(或吸熱)反應(yīng)，則逆反應(yīng)就是吸熱(或放熱)反應(yīng)，且吸收和放出的熱量相等。(5)普遍性大部分化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，只不過有的逆反應(yīng)較弱，有的逆反應(yīng)較強(qiáng)。2化學(xué)平衡(1)化學(xué)平衡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)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平衡的特征可概括為：逆、等、動、定、變。逆：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)；等：v(正)v(逆)0，這是可逆反

6、應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志；動：化學(xué)平衡達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒有停止，實(shí)際上正反應(yīng)和逆反應(yīng)始終在進(jìn)行，且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡；定：外界條件一定，各組成的百分含量(即物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù))不再改變，這是判斷體系是否處于平衡狀態(tài)的重要依據(jù)；變：外界條件改變，平衡被破壞，平衡會發(fā)生移動而建立新的平衡?；瘜W(xué)平衡只有在一定的條件下才能保持平衡。如果一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件(如濃度、壓強(qiáng)、溫度等)改變了，平衡混合物里各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也就隨之改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)，因而化學(xué)平衡是動態(tài)平衡。3化學(xué)平衡的移動及影響因素(1)化學(xué)平衡的移動的含義一個(gè)處于平

7、衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，如果改變影響平衡的條件，原來的化學(xué)平衡將被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡，像這樣，可逆反應(yīng)從一個(gè)化學(xué)平衡狀態(tài)到另一個(gè)化學(xué)平衡狀態(tài)，叫做化學(xué)平衡的移動。條件條件改變對化學(xué)平衡的影響濃度在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物(或減小生成物)濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動溫度在其他條件不變時(shí)，升高(或降低)溫度，平衡向吸熱(或放熱)方向移動催化劑對化學(xué)平衡移動無影響(2)填寫下表，總結(jié)影響化學(xué)平衡的因素(3)正、逆反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡移動的關(guān)系化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是 v(正)v(逆)，化學(xué)平衡移動的實(shí)質(zhì)是v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)。條件變化后的 v(正)與 v(逆)的關(guān)

8、系化學(xué)平衡移動的方向v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)正反應(yīng)方向v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)逆反應(yīng)方向v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)或v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)不移動由此可知，化學(xué)平衡的移動與正、逆反應(yīng)速率的變化有著必然的聯(lián)系，具體情況如下表：例1.在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng) 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)中，充入由 18O 組成的氧氣一段時(shí)間后，18O 存在于下列物質(zhì)中的()。DA多余的氧氣中C氧氣和二氧化硫中B生成的三氧化硫中D. 二氧化硫、氧氣和三氧化硫中解析：化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，18O2的加入定會與SO2結(jié)合

9、生成含18O的SO3，同時(shí)含18O的SO3又會分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3這三種物質(zhì)中?？赡娣磻?yīng)是既向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)物和產(chǎn)物中的同一元素的原子可以進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化?？赡娣磻?yīng)不能進(jìn)行到底，有一定的限度，一段時(shí)間后都會達(dá)到化學(xué)平衡。例2.(2011 廣東揭陽檢測)一定溫度下在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：A(s)2B(g)C(g)D(g)，下列敘述能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A混合氣體的密度不再變化時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時(shí)B 物質(zhì)的量濃度不再變化時(shí)當(dāng) v正(C)

10、v逆(D)時(shí) 當(dāng) v正(B)2v逆(C)A BC D只有解析：由于A 是固體，混合氣體的密度不再發(fā)生變化，說明混合氣體總質(zhì)量保持不變，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡；由于該可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)保持不變，壓強(qiáng)不變無法判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡；同，也無法判斷；可以判斷該反應(yīng)處于化學(xué)平衡態(tài)；、v正v逆表明該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡態(tài)。例3.對于反應(yīng) A(g)3B(g)2C(g)D(g)(正反應(yīng)放熱)；有如右圖所示的變化，請分析引起平衡移動的因素可能是什么？并說明理由。解析：由于 v(正)、v(逆)均有不同程度的增大，引起平衡移動的因素可能是 a升高溫度；b.增大壓強(qiáng)。根據(jù)反應(yīng)方程式，正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)

11、，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，與圖示相符；增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動，與圖示不相符。故此題中引起平衡移動的因素是升高溫度。答案：引起平衡移動的因素是升高溫度。正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動。例4.一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡后改變下述條件，SO3 氣體平衡濃度不改變的是( )。A保持溫度和容器體積不變，充入 1 mol SO2(g)B保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入 1 mol SO3(g)C保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入 1 mol O2(g)D保持溫度

12、和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入 1 mol Ar(g)答案：B解析：A項(xiàng)體積不變，充入 SO2即增加反應(yīng)物濃度，平衡向右移動，SO3的濃度增大；B項(xiàng)壓強(qiáng)不變，充入 SO3時(shí)，雖然平衡向左移動，但由于開始加入的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為21，達(dá)新平衡時(shí)，其平衡狀態(tài)與原平衡相同，所以SO3的濃度也與原來相等；C項(xiàng)壓強(qiáng)不變，充入 O2時(shí)，一方面平衡向右移動SO3的量增加，另一方面氣體體積增大使物質(zhì)的濃度減小，我們可以用極限法來思考，當(dāng)加入無限多的O2時(shí)，SO3的濃度應(yīng)趨于零，即SO3的濃度應(yīng)是逐漸減小的；D項(xiàng)壓強(qiáng)不變，充入 Ar氣，相當(dāng)于擴(kuò)大容器體積，平衡向左移動，SO3的量減少，SO3的濃度也減少。1.

13、在一定溫度不同壓強(qiáng)(p1p2)下,可逆反應(yīng) 2X(g)2Y(g)Z(g)中，生成物Z在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系有以下圖示，正確的是()。B2.(2011 廣東梅州檢測，雙選)已知N2(g) 3H2(g)2NH3(g)，現(xiàn)向一密閉容器中充入 1 mol N2 和 3 mol H2，在高溫、高壓和催化劑存在條件下發(fā)生反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是()。ADA在反應(yīng)開始后的任何時(shí)刻，3v(N2)v(H2)B達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為 0C達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，容器中 N2、H2 和 NH3 的物質(zhì)的量之比為 1 3 2D達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2 和 NH3

14、的物質(zhì)的量濃度不再變化BA2A3BC3AB2C2CBA3BDAB2CC解析：反應(yīng)速率快慢的比較，需要將所給的量化成同一單位比較。若用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則可用它們的化學(xué)計(jì)pCqD，量數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化后再比較。如，對于反應(yīng)mAnBv(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。3.在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)，A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)(molL1s1)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之間有以下關(guān)系：v(B)3v(A)，3v(C)2v(B)。則此反應(yīng)可表示為( )。內(nèi)容特點(diǎn)在學(xué)生認(rèn)識了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)后，引入化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和限度，使學(xué)生從化學(xué)反

15、應(yīng)快慢和限度這一全新的視角，繼續(xù)認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)的快慢和限度是認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)必不可少的維度，是解決“如何更好地利用化學(xué)反應(yīng)”這一問題的重要依據(jù)?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分別屬于化學(xué)動力學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)的范疇，但本節(jié)的目的是讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)有快慢之分，建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)，知道化學(xué)平衡狀態(tài)是相對的，可以隨外界條件的改變而改變。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素和化學(xué)平衡的建立是本節(jié)重點(diǎn)。另外，本節(jié)通過探究活動使學(xué)生在獲得化學(xué)知識的同時(shí)發(fā)展能力，體會化學(xué)理論學(xué)習(xí)對生產(chǎn)實(shí)踐的重要指導(dǎo)作用。本節(jié)的知識框架為：教學(xué)指要化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度是認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)視角。研究化學(xué)反應(yīng)的速率和限度對于優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝具

16、有重要的指導(dǎo)意義。教師在進(jìn)行本節(jié)內(nèi)容教學(xué)時(shí)可以以工業(yè)制硫酸生產(chǎn)條件的優(yōu)化為背景展開，使學(xué)生認(rèn)識到理論學(xué)習(xí)的重要性。在探究化學(xué)反應(yīng)的快慢時(shí)可利用“活動探究”通過分析討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的程序完成探究任務(wù)。要充分注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)討論和組間討論。在引入“化學(xué)反應(yīng)的限度”時(shí)可組織學(xué)生就“是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都進(jìn)行得很完全？舉例說明?！边@一問題展開討論，從而引入可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡的概念。本部分教學(xué)的關(guān)鍵是幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)，讓學(xué)生對“化學(xué)平衡狀態(tài)”有更深刻的理解，要求學(xué)生掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，即“動”動態(tài)平衡，“定”各組分含量固定，“等”正、逆反應(yīng)速率相等，并會判斷一個(gè)反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度是認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)重要角度，它們屬于不同的研究領(lǐng)域，關(guān)注的問題也不相同，不要將兩者混淆。