1、专题六 化学反应速率与反应限度苏教版必修第二册第2课时 化学反应限度学习目标学习目标1. 认识可逆反应的特征。认识可逆反应的特征。2. 通过实验认识化学反应的限度。通过实验认识化学反应的限度。3. 知道化学平衡的含义及其特征，会判知道化学平衡的含义及其特征，会判断可逆反应的平衡状态。断可逆反应的平衡状态。 我们我们知道在化学反应中，反应物之间是按照知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？化为生成物呢？氯水是氯气的水溶液，
2、氯气能与水反应，而且这氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。分析氯水的成份：分析氯水的成份：分子分子：Cl2 、HClO、H2O离子离子：H+、 Cl、ClO等等Cl2 能能 与与H2O发生可逆反应：发生可逆反应：Cl2 + H2O HClO + HCl一一. 可逆反应可逆反应 2. 特点特点： （1）正反应）正反应和逆反应发生的条件相同。和逆反应发生的条件相同。（2）反应）反应物、生成物共同存在。物、生成物共同存在。 1. 定义定义：在相同条件下在相同条件下，既可以向正反应方向，既可以向正反应方向
3、进进 行行，同时同时又可以向逆反应方向进行的反应。又可以向逆反应方向进行的反应。可逆反应用表示。可逆反应用表示。实验实验现象现象 结论或解释结论或解释FeCl3溶液与溶液与KI溶液反应溶液反应 在反应的溶液在反应的溶液中加入中加入CCl4，振荡、，振荡、静置静置取的上层清液，取的上层清液，滴加滴加KSCN溶液溶液表表22 FeCl3溶液与溶液与KI溶液反应程度的实验溶液反应程度的实验2Fe3 +2I 2Fe2+I2有有Fe3剩余剩余有有I2生成生成溶液变棕色溶液变棕色溶液分层，上层溶液分层，上层变浅变浅,下层为紫红下层为紫红色色溶液变为血红色溶液变为血红色=以上实验说明以上实验说明2Fe3+2
4、I 2Fe2+I2具有具有什么什么特点特点?提示：提示：2Fe3+2I 2Fe2+I2为可逆反应，为可逆反应，反反应应不能进行彻底。不能进行彻底。= = = =实验表明：实验表明： 许多许多化学反应都是可逆的，在同一反应条件下，化学反应都是可逆的，在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行。行。 而且具有一定的限度，反应物不能完全转化为而且具有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物，即反应物、生成物同时存在。生成物，即反应物、生成物同时存在。【例题【例题1】 对于可逆反应对于可逆反应2SO2+O2 2SO3，在混合在混合气体中充
5、入一定量气体中充入一定量18O2，足够长的时间后，足够长的时间后，18O原子原子()A.只存在于只存在于O2中中B.只存在于只存在于SO3和和O2中中C.只存在于只存在于SO2和和O2中中D.存在于存在于SO2、SO3和和O2中中解析：解析：可逆反应可逆反应中反应物和生成物共存。中反应物和生成物共存。答案：答案：D 课本课本P3031分析合成氨反应中正分析合成氨反应中正、逆反应、逆反应的的反应速率、反应物和反应速率、反应物和生成物生成物的浓度随时间的的浓度随时间的变变 化化情况。情况。tv0v(正正) v(逆逆)v(正正) =v(逆逆) N2+3H2 2NH3t1反应开始时：反应开始时：反应物
6、浓度最大反应物浓度最大，v(正正) 最大；最大；生成物浓度为零，最小生成物浓度为零，最小，v(逆逆)为零。为零。反应进行中：反应进行中：反应物减少，反应物减少，导致导致v(正正) 逐渐减小；逐渐减小；生成物由无到有逐渐增多，生成物由无到有逐渐增多，导致导致v(逆逆) 从零逐渐增大。从零逐渐增大。反应到一定时间：反应到一定时间：v(正正)v(逆逆)；各反应物和生成物的浓度不再发生变化各反应物和生成物的浓度不再发生变化如何如何判断可逆反应已达到平衡状态了呢判断可逆反应已达到平衡状态了呢?提示提示：微观微观上上判断判断：v(正正)=v(逆逆)，v(正正)=v(逆逆)是指是指指定某物质指定某物质(反应
7、物或生成物反应物或生成物)的消耗速率与生成速的消耗速率与生成速率相等。宏观上率相等。宏观上判断判断：各各物质的浓度保持物质的浓度保持不变不变，各各物质的百分含量不变。物质的百分含量不变。二二. 化学平衡化学平衡1. 概念：概念：在在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率速率相等相等，反应物浓度不再减少，生成物浓度不再增加，反应物浓度不再减少，生成物浓度不再增加，反反应应混合物中各组分的含量保持不变的状态。混合物中各组分的含量保持不变的状态。2. 化学平衡化学平衡的特征的特征逆逆：建立建立化学平衡的反应是可逆反应。化学平衡的反应是可逆反应。等等：
8、平衡平衡时时v(正正)=v(逆逆)。动动：化学平衡化学平衡是一个动态平衡是一个动态平衡v(正正)=v(逆逆)0。定定：达到达到平衡状态平衡状态时时，外界外界条件条件一定一定，反应速率一定反应速率一定，混合混合物物中各组分的浓度中各组分的浓度一定一定，混合物混合物中各组分的百分含量一定。中各组分的百分含量一定。变变：当当外界条件改变外界条件改变时时，平衡平衡一般要发生改变。一般要发生改变。同同：不论不论从正反应开始还是从逆反应从正反应开始还是从逆反应开始开始，在在相同的反应条相同的反应条件件下下，能能达到相同的平衡状态。达到相同的平衡状态。3.影响化学反应的限度的因素影响化学反应的限度的因素(1
9、)决定因素：化学反应的限度首先决定决定因素：化学反应的限度首先决定于于反应物的反应物的化学性质化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。限度不同，反应物的最大转化率不同。(2)外界因素：化学反应的限度外界因素：化学反应的限度受受温度温度、浓度浓度、压强压强等等条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一度上改变一个个化学反应的化学反应的限度限度。要注意的是，压强要注意的是，压强只只影响影响有气体物质参与或有气体物质参与或生成生成的的可逆反应的限度。可逆反应的限度。4.
10、 化学平衡化学平衡状态的判断状态的判断(1)对同一物质对同一物质而言而言：v(正正)=v(逆逆)，则则达平衡。达平衡。(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持量分数或质量分数保持不变不变，则则达平衡。达平衡。(3)反应前后气体物质的量改变反应前后气体物质的量改变(不同不同)的的可逆反应可逆反应，恒恒容时总压强保持不变、恒压时总体积不变或总物质的容时总压强保持不变、恒压时总体积不变或总物质的量不变、平均相对分子质量量不变、平均相对分子质量不变不变，则则达平衡。但对于达平衡。但对于反应前后气体物质的量不变反应前后气体物质的量
11、不变(相同相同)的反应则不一定达的反应则不一定达平衡平衡。(4)对于有颜色的物质参加或生成的对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应可逆反应，颜色颜色不随时间发生不随时间发生变化变化，则则达平衡。达平衡。(5)对同一物质对同一物质而言而言，在在同一时间内断裂某化学同一时间内断裂某化学键的物质的量与形成该化学键的物质的量键的物质的量与形成该化学键的物质的量相等相等，则则达平衡。达平衡。【例题【例题2】 可逆反应可逆反应2NO2 2NO+O2在体积不变的在体积不变的密闭容器中反应密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是达到平衡状态的标志是()单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成
12、2n mol NO单位时间内生成单位时间内生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO2用用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为率之比为2 2 1的状态的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态A.B.C.D.解析解析：解答解答本题的关键是根据所给条件判断出本题的关键是根据所给条件判断出v(正正)=v(逆逆)。中生成中生成n mol O2的同时生成的同时生成2n mol NO，都是都是正反应正反应速率速率，不能不能作为判断作为判断依据依据；中生成中生成n
13、mol O2为正反应为正反应速率速率，同时同时生成生成2n mol NO2为逆反应为逆反应速率速率，且且符合化学计量数之符合化学计量数之比比，正正确确；不能作为判断不能作为判断依据依据；中中NO2为红棕色为红棕色气体气体，颜色颜色不不再发生再发生变化变化，说明说明其浓度不再发生其浓度不再发生变化变化，说明说明反应平衡反应平衡了了；中该体系混合气体的密度为一恒定的中该体系混合气体的密度为一恒定的数值数值，所以所以不能作不能作为判断达到平衡的标志。为判断达到平衡的标志。答案答案：B小结小结可逆可逆反应反应在同一条件在同一条件下，既下，既可以向正反应方向进行又可可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向
14、进行的以向逆反应方向进行的反应。反应。在一定条件在一定条件下，可逆反应下，可逆反应有一定有一定限度，反应限度，反应物物不能完全转化为不能完全转化为生成物。生成物。可逆反应在一定条件下进行到一定程度时可达可逆反应在一定条件下进行到一定程度时可达到化学平衡到化学平衡状态，此状态，此平衡是个平衡是个动态平衡，此时动态平衡，此时正反应速率与逆反应速率正反应速率与逆反应速率相等，反应相等，反应物和生成物和生成物的浓度保持物的浓度保持不变。不变。随堂练习随堂练习1.对化学反应限度的叙述对化学反应限度的叙述中中，错误错误的是的是() A.任何可逆反应都有一定的限度任何可逆反应都有一定的限度B.化学反应达到限
15、度化学反应达到限度时时，正正逆反应速率相等逆反应速率相等C.化学反应的限度与时间的长短无关化学反应的限度与时间的长短无关D.化学反应的限度是不可改变的化学反应的限度是不可改变的D2.(双选双选)在密闭的容器中进行反应：在密闭的容器中进行反应：X2(g)+3Y2(g) 2Z(g)，若若X2、Y2、Z的起始浓度分别为的起始浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1，当当反应达到平衡反应达到平衡后，各后，各物质物质浓度可能是浓度可能是( )A.X2为为0.2 molL-1B.Y2为为0.4 molL-1C.Z为为0.3 molL-1D.Y2为为0.6 molL-1BC
16、3.下列关于化学反应限度的说法中正确的下列关于化学反应限度的说法中正确的是是（ ）A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能条件下所能达到的达到的限度限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应和逆向反应速率相等速率相等且等于零且等于零C.平衡状态时，各物质的浓度保持相等平衡状态时，各物质的浓度保持相等D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变化学反应的限度不可以通过改变条件而改变A4.某温度某温度时，在时，在2 L密闭容器密闭容器中，中，X、Y、Z三种物质的物质的量三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：数据分析：(1)该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 ； (2)反应开始至反应开始至2 min末，末，X的反应速率为的反应速率为 molL-1min-1； (3)3 min后图中曲线所表示的含义是后图中曲线所表示的含义是 。 0.1反应达到了平衡状态反应达到了平衡状态Y+2Z 3X
