1、第2章 第3节 化学反应的快慢和限度第2课时 化学反应的限度【核心素养目标】1.认识可逆反应,理解可逆反应的特征2.理解化学平衡状态的概念及特征,并能判断可逆反应达到平衡的条件3.知道条件改变时化学平衡可以发生移动【重难点】化学平衡状态的判断【课堂探究】观察思考向2mL 0.01molL1 KI溶液中加入1mL 0.01molL1 FeCl3溶液,再加入几滴 0.1molL1KSCN 溶液,你认为能观察到什么现象?为什么?观察实验过程,完成下表:预测实验现象观察到的实验现象结论溶液呈棕黄色溶液显红色KI溶液过量,FeCl3也不会全部转化成FeCl2,即FeCl3与KI的反应不能进行完全交流研讨
2、(课本P60页)正确的观点是 一、可逆反应1.概念:在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应正反应:反应物生成物 逆反应: 生成物反应物2.表示方法:在可逆反应的化学方程式中,用“ ”代替“=”,3.特点:(1)可逆反应不能进行到底 (2)可逆反应结束时,反应物和生成物共存思考1.反应2H2+O2 2H2O和2H2O 2H2+O2,是否为可逆反应?2.2SO2 + 18O2 2SO3 ,达到最大限度后,混合物中含18O的粒子有哪些?交流研讨对于可逆反应,在一定温度下,将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所示。反应开始时:v正
3、 最大 ,v逆为 0 ,原因是反应物浓度最大,生成物浓度为0反应过程中:v正逐渐减小,v逆逐渐增大,原因是反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大t1时刻及以后:v正v逆,反应物和生成物的浓度不再改变2、 化学平衡状态1.定义在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物浓度不再随时间的延长而发生变化(即保持不变),正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡2.特征(1)逆:只有可逆反应才能在一定条件下建立化学平衡状态(2)等:反应达到平衡时,v正v逆(3)动:化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时,正反应和逆反应都依然在进行(4)定:条件一定时,反应物的浓度和
4、生成物的浓度不再改变3.化学平衡状态的判断方法(1)v(正)= v(逆)同一物质的正、逆反应速率相等不同物质表示的正、逆反应速率之比等于对应化学方程式中各物质的化学计量数之比(2)浓度保持一定各组分的浓度、物质的量、质量不随时间的改变而改变3、 化学平衡状态的改变观察思考(课本P61页)观察实验现象,完成下表。实验现象热水中混合气体颜色较常温下的_,冰水中混合气体颜色较常温下的_实验结论混合气体受热颜色变_,说明NO2浓度_,即平衡向_方向移动;混合气体被冷却颜色变_,说明NO2浓度_,即平衡向_方向移动结论:化学平衡是在一定条件下建立起来的,当条件改变时,原平衡状态被破坏,并在新的条件下建立
5、起新的平衡状态。化学平衡状态通常会受到浓度、温度、压强等因素的影响【针对练习】1.对于可逆反应MNQ达到平衡时,下列说法正确的是()AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了QC反应物和生成物的浓度都保持不变D反应已经停止答案C解析平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑:一是反应物的起始浓度,二是化学方程式中的化学计量数。如2 mol M与1 mol N反应,无论怎样反应,M与N的浓度永远不相等,所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的,A错误;此反应是可逆反应,不能进行到底,B错误;反应物和生成物的浓度都保持不变,可以说明反应达到平衡状态,但未停止,C正确,
6、D错误2.一定条件下,发生可逆反应:4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g),下列叙述中,不能作为此可逆反应已经达到化学平衡状态标志的是()ANH3的消耗速率等于NO的生成速率BNH3的消耗速率等于NO的消耗速率CNH3的浓度和NO的浓度都不发生改变D密闭容器内的压强不发生改变答案A解析当v正v逆时,为平衡状态,A项叙述均表示正反应速率,且反应过程中二者恒相等,故不能判断可逆反应达到平衡状态;B项叙述前者表示正反应速率,后者表示逆反应速率,当二者相等时,可逆反应达到平衡状态;该反应为气体体积增大的反应,在反应过程中体系压强增大,当压强不再改变时,则达到平衡状态【当堂检测】1.下列
7、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答案C2.在一定温度下,向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生反应:NO2(g)SO2(g) NO(g)SO3(g),当化学反应达到平衡时,下列叙述正确的是 ()ASO2和SO3的物质的量一定相等BNO2和SO3的物质的量一定相等C反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量DSO2、NO2、NO、
8、SO3的物质的量一定相等答案C解析题中没有给出各物质的投料情况,NO2、SO2、NO和SO3的量之间没有必然的关系,可能相等,也可能不等,A、B、D项错;该反应反应前后气体分子数不变,故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量,C项正确3.下列各关系式中能说明反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)已达平衡状态的是()A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2)答案C解析化学反应达到化学平衡时,正反应与逆反应速率相等,A项中都是正反应速率,无法确定是否达到平衡;B项说明v正(N2)v逆(N2
9、),不是平衡状态;C项中v正(H2)v逆(H2),处于平衡状态;D项,v正(N2)v逆(N2),不是平衡状态4.对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g),在温度一定时,由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是 ( )AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B达到平衡时H2与I2不再反应C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时,正、逆反应速率相等答案D解析 A项,化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率比为12,不正确;B项,化学平衡是动态平衡,达平衡时,反应仍在进行,不正确;C项,在化学平衡之前,正、逆反应速率不断变化,不正确;D项,正、逆反应速率相等是化学反应达到平衡的标志,正确5.500 时,将2 mol N2和2.25 mol H2充入体积为10 L的恒容密闭容器中,反应达到平衡时,NH3的浓度不可能是()A0.1 molL1 B0.12 molL1C0.05 molL1 D0.16 molL1答案D解析由题意知,该反应中N2过量。假设2.25 mol H2完全参与反应,则生成NH3的浓度为0.15 molL1,由于该反应是可逆反应,H2不可能完全转化生成NH3,故平衡时NH3的浓度小于0.15 molL17