高中化學 專題2 化學反應與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學反應速率與反應限度 第2課時 化學反應的限度學案 蘇教版必修2

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1、 第2課時　化學反應的限度 學習目標：1.認識可逆反應的進行有一定的限度，知道化學平衡狀態(tài)的概念和特征。(重難點)2.了解控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用。 [自 主 預 習探 新 知] 一、可逆反應 1．實例 (1)Cl2與H2O的反應 ①化學反應方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 ②溶液中微粒 “三分子”——Cl2、HClO、H2O； “四離子”——H＋、Cl－、ClO－、OH－。 ③反應特點：Cl2和H2O發(fā)生反應不能(填“能”或“不能”)進行到底。 (2)FeCl3溶液和KI溶液的反應 反應的離子方程式是2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2；由實驗可知

2、，I－過量條件下，反應物Fe3＋未完全轉(zhuǎn)化為生成物，即可逆反應具有一定的限度。 2．可逆反應 (1)概念 在同一條件下既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的反應。 (2)表示 用“”連接反應物和生成物。 (3)特點 在一定條件下，可逆反應有一定的限度，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。 微點撥：可逆反應中正向反應和逆向反應“同時、同條件”進行，反應物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，最終反應物與生成物共存。 二、化學反應的限度 1．化學平衡的建立 上述過程用圖像表示為： 2．化學平衡狀態(tài)的概念 在一定條件下，當一個可逆反應進行到正反應速率和逆反應速率相等，反應物和

3、生成物的濃度不再發(fā)生變化時的狀態(tài)。 3．化學平衡的特征 [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)2H2O2H2↑＋O2↑與2H2＋O22H2O互為可逆反應。(　　) (2)通過改變反應條件，可逆反應中反應物的轉(zhuǎn)化率可達到100%。(　　) (3)化學反應達到限度時，正、逆反應速率相等。(　　) (4)可逆反應達到平衡后，正反應和逆反應都停止了。(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)√　(4) 2．對化學反應限度的敘述中錯誤的是(　　) A．任何可逆反應在給定條件下都有一定的限度 B．化學反應達到限度時，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變

4、 C．化學反應的限度決定了反應物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率 D．化學反應的限度是不可改變的 D　[改變外界條件可以使得舊平衡破壞，從而達到新的平衡，在該過程中化學反應的限度將改變。] 3．CO和H2在一定條件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列敘述中能說明上述反應在一定條件下已達到最大限度的是(　　) A．CO全部轉(zhuǎn)化為乙醇 B．正反應和逆反應的化學反應速率均為零 C．CO和H2以1∶2的物質(zhì)的量之比反應生成乙醇 D．反應體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化 D　[可逆反應的最大限度即化學平衡，對于可逆反應，反應不可能進行到底，A不正確；

5、化學平衡為動態(tài)平衡，達到平衡時正、逆反應速率相等且不為零，B不正確；C項不能說明正、逆反應速率相等，不正確；當體系中乙醇的濃度不再改變時，反應達到平衡，D正確。] [合 作 探 究攻 重 難] 化學平衡狀態(tài)的判定 [背景材料] 將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。 [思考交流] (1)密閉容器中總壓強不變，能說明該反應達到平衡狀態(tài)嗎？ 【提示】　反應正向進行則壓強增大，總壓強不變時，說明反應已達平衡狀態(tài)。 (2)密閉容器中混合氣

6、體的密度不變，能說明反應達到平衡狀態(tài)嗎？ 【提示】　恒容，混合氣體的密度ρ＝，反應正向進行時，m(氣)增大，V(容器)不變，氣體的密度增大，因此密度不變，說明m(氣)不變，反應達到平衡。 (3)容器內(nèi)NH3與CO2分子數(shù)之比為2∶1能表明反應達到化學平衡狀態(tài)嗎？ 【提示】　不能。任意時刻，NH3與CO2的分子數(shù)之比始終為2∶1。 (4)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變能證明反應達到平衡嗎？ 【提示】　不能，因為混合氣體中NH3與CO2的體積比為2∶1，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變。 可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志 (1)正逆相等[v(正)＝v(逆)≠0] ①同一種物質(zhì)的生

7、成速率等于消耗速率； ②在化學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計量數(shù)之比； ③在化學方程式兩邊的不同物質(zhì)生成(或消耗)速率之比等于化學計量數(shù)之比。 (2)變量不變(某一物理量隨反應進行而變化，當該物理量不變時，平衡到達) ①各組分的濃度不隨時間的改變而改變； ②各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變； ③反應體系中總壓強不隨時間變化(適用于反應前后氣體體積不等的反應)； ④混合氣體的密度不隨時間變化(適用于等壓條件下反應前后氣體體積不等的反應和等容條件下有固、液體參與或生成的反應)； ⑤對于反應混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應，若體系

8、顏色不再變化，則反應達到平衡狀態(tài)。 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1　可逆反應 1．下列事實能說明氯氣與水的反應是可逆反應的是(　　) A．氯水的漂白作用 B．氯水呈黃綠色 C．氯水與NaOH反應 D．氯水與鋅反應產(chǎn)生H2 B　[可逆反應就是生成物和反應物都有，反應不能進行到底。要證明氯氣與水的反應是可逆反應，就是要證明有Cl2、H2O、HCl、HClO同時存在或者證明反應物沒有全部反應完全。氯水呈黃綠色說明氯水中有Cl2，可以說明氯氣與水的反應是可逆反應。酸性說明氯水中有HCl，漂白性說明氯水中有HClO，都不足以說明反應是可逆反應。] 題組2　化學平衡的特征 2

9、．下面關于化學反應的限度的敘述中，正確的是(　　) A．化學反應的限度都相同 B．可以通過改變溫度控制化學反應的限度 C．可以通過延長化學反應的時間改變化學反應的限度 D．當一個化學反應在一定條件下達到限度時，反應即停止 B　[在一定條件下的可逆反應經(jīng)過一定的時間后，正、逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種表面上靜止的“平衡狀態(tài)”就是這個可逆反應所能達到的限度。A項，化學反應不同，限度不同，故A錯誤；B項，可以改變外界條件控制化學反應的限度，故B正確；C項，化學反應的限度與反應時間無關，故C錯誤；D項，當化學反應在一定條件下達到限度時，正、逆反應速率相等，反

10、應未停止，故D錯誤。] 3．下圖是可逆反應X2＋3Y22Z在反應過程中的反應速率(v)與時間(t)的關系曲線，下列敘述不正確的是(　　) A．t1、t2時，用不同物質(zhì)表示正、逆反應速率有2v(X2)＝v(Z) B．t2時，反應已達到了一定限度 C．t2～t3，反應不再發(fā)生 D．t2～t3，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化 C　[對于任何化學反應，無論在何時，用不同物質(zhì)表示同一反應的化學反應速率時，均存在反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，A項正確；t2～t3，反應達到一定的限度，但沒有停止，B項正確，C項錯誤；此時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，D項正確。] 化學平衡狀態(tài)的理解誤區(qū) (

11、1)平衡時，各物質(zhì)的濃度不變，不是濃度相等。 (2)平衡時，各物質(zhì)的濃度不變，不能說明反應停止了。 (3)平衡是在一定條件下建立的，條件改變，平衡被破壞。 題組3　化學平衡狀態(tài)的判定標志 4．下列各關系式中能說明反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達平衡狀態(tài)的是(　　) A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) C　[化學反應到達化學平衡時，正反應與逆反應速率相等。A項中都是正反應速率，無法確定是否達到平衡；B項中說明v正(N2)≠v逆(N2)，不是平衡狀態(tài)；C項中v

12、正(H2)＝v逆(H2)，處于平衡狀態(tài)；D項中v正(N2)≠v逆(N2)，不是平衡狀態(tài)。] 5．一定溫度下，在恒容的密閉容器中，能表示反應： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡狀態(tài)的標志有(　　) 【導學號：13572063】 ①容器中的壓強不再發(fā)生變化?、贖2的生成速率與NH3的消耗速率之比為3∶2?、刍旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量不變?、苋萜鲀?nèi)混合氣體的密度不變?、軳H3的物質(zhì)的量濃度不再變化　⑥密閉容器中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2 A．①④⑥　　 B．②③⑤ C．①③⑤ D．②④⑥ C　[該反應是氣體物質(zhì)的量變小的反應，壓強不變說明反應達到平

13、衡，①正確；H2的生成速率和NH3的消耗速率都表示v逆，②錯誤；反應中混合氣體的總質(zhì)量不變，若平均相對分子質(zhì)量不變，說明氣體物質(zhì)的量不變，反應已達平衡，③正確；恒容容器中混合氣體的總質(zhì)量和體積均無變化，故氣體密度始終不變，④錯誤；物質(zhì)的量濃度不變，說明已達平衡，⑤正確；容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比時，不一定達到平衡，⑥錯誤。] 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375