高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2.2 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版必修2-魯科版高一必修2化學(xué)課件

1、第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度自主閱讀自主檢測一、可逆反應(yīng)1.定義在相同條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.特點(diǎn)(1)同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行。(2)在一定條件下反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,反應(yīng)只能進(jìn)行到一定程度。人們利用這些反應(yīng)進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí),要同時(shí)考慮反應(yīng)能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率這兩個(gè)方面。而化學(xué)反應(yīng)的限度問題實(shí)際上是可逆反應(yīng)中的正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡問題。3.化學(xué)方程式的書寫自主閱讀自主檢測二、化學(xué)平衡1.定義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。達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正、逆反應(yīng)仍

2、在繼續(xù)進(jìn)行,因此化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。2.化學(xué)平衡的特征可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)表現(xiàn)的特征有:化學(xué)平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡,即達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)正、逆反應(yīng)并沒有停止,只是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等而已。反應(yīng)混合物中各組分的百分含量不變。自主閱讀自主檢測3.化學(xué)平衡的移動(dòng)(1)實(shí)驗(yàn):將裝有二氧化氮和四氧化二氮混合氣體的燒瓶分別浸入冷水和熱水中,觀察到的現(xiàn)象分別是:浸到冷水中時(shí)混合物顏色變淺,浸到熱水中時(shí)混合物顏色變深。該實(shí)驗(yàn)說明了溫度升高后,原平衡狀態(tài)被破壞。(2)定義:已達(dá)化學(xué)平衡的可逆反應(yīng),當(dāng)條件改變時(shí),原來的化學(xué)平衡被破壞,并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡的過程。該過程可表示為:自主閱讀自主檢測(

3、3)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素有:溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等。自主閱讀自主檢測1.下列反應(yīng)體系中,不屬于可逆反應(yīng)的是()A.Cl2溶解于水B.氨氣溶解于水C.工業(yè)合成氨答案：D 自主閱讀自主檢測2.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要特征是()A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)的速率均為零C.正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行D.正、逆反應(yīng)的速率相等解析：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)不是反應(yīng)停止了,而是正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等。答案：D自主閱讀自主檢測3.可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的

4、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)解析：根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可判斷C項(xiàng)中v(正)=v(逆),反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。答案：C自主閱讀自主檢測4.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是()A.SO2為0.4 molL-1,O2為0.2 molL-1B.SO2為0.25 molL-1C.SO2、SO3均為

5、0.15 molL-1D.SO3為0.4 molL-1自主閱讀自主檢測解析：若反應(yīng)向右進(jìn)行到底,則有:c1(SO2)=0,c1(O2)=0,c1(SO3)=0.4 molL-1;若反應(yīng)向左進(jìn)行到底,則有:c1(SO2)=0.4 molL-1,c1(O2)=0.2 molL-1,c1(SO3)=0。化學(xué)反應(yīng)的限度決定了可逆反應(yīng)中的各種成分是不可能完全轉(zhuǎn)化的,所以平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度范圍為0c(SO2)0.4 molL-1,0c(O2)0.2 molL-1,0c(SO3)0,這是化學(xué)平衡的本質(zhì),也是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),為此可有如下的判斷方法:情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引

6、入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二成功體驗(yàn)1下列說法可充分說明反應(yīng)P(g)+Q(g) S(g)+R(g)在恒溫恒容密閉容器中已達(dá)平衡的是()A.容器里P、Q、R和S四種物質(zhì)共存B.容器里Q和R的體積分?jǐn)?shù)不再變化C.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)、密度不隨時(shí)間變化D.同一時(shí)間內(nèi)生成n mol P同時(shí)生成n mol Q情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二解析：可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài),即反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間的變化而變化,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)。該反應(yīng)只要開始以后,必定P、Q、R和S四種物質(zhì)共存,故A不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。容器容積不變,氣體Q和R的體積分

7、數(shù)不再變化,即Q和R的濃度不變,P和S的濃度也不變,故B說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。該反應(yīng)在平衡前后各氣體的總物質(zhì)的量不變,又容器容積不變,則在達(dá)到平衡前后氣體壓強(qiáng)不變;該反應(yīng)在平衡前后氣體的總質(zhì)量不變,又容器容積不變,則在達(dá)到平衡前后氣體密度不變,故C不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。D項(xiàng)只描述了逆反應(yīng),沒有指明正反應(yīng)的情況,故不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。答案：B重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)按圖所示,用三個(gè)完全相同的燒瓶收集三瓶相同體積的二氧化氮?dú)怏w,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。討論探究1.乙、丙兩個(gè)裝置中哪個(gè)裝置中v(NO2)大?為什么?2.乙、丙兩個(gè)裝置相比,氣體顏色為何不同?重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)

8、點(diǎn)撥典例引領(lǐng)探究提示：1.乙中v(NO2)大。因?yàn)槠渌麠l件相同,升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快,降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減慢。2.乙裝置中氣體顏色比甲中的更深,說明乙中c(NO2)更大,即反應(yīng)2NO2 N2O4正向進(jìn)行的程度較丙小一些。重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)1.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的比較 重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)2.化學(xué)平衡的移動(dòng)可以用下列圖示理解:重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)【例題2】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述中正確的是 ()A.催化劑V2O5不改變?cè)摲磻?yīng)的逆反應(yīng)速率B.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定增大C

9、.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間D.在t1、t2時(shí)刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時(shí)間間隔t1t2內(nèi),生成SO3(g)的平均速率為解析：加入催化劑同時(shí)改變正、逆反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若是恒容條件,增加不參與反應(yīng)的氣體而使反應(yīng)體系的壓強(qiáng)增大,由于濃度不變,反應(yīng)速率就不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;降低溫度使反應(yīng)速率降低,將增大反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)計(jì)算平均速率的定義公式可得D項(xiàng)正確。答案：D重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)規(guī)律方法點(diǎn)撥正確理解化學(xué)平衡的移動(dòng),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)只有可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后才會(huì)有平衡的移動(dòng),在沒達(dá)到平衡之前是化學(xué)平衡的建立過程,不是化學(xué)

10、平衡的移動(dòng)。(2)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是不同程度地改變了v(正)和v(逆),故化學(xué)反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡不一定移動(dòng),但化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng),則化學(xué)反應(yīng)速率一定改變。(3)由于任何化學(xué)反應(yīng)都有熱效應(yīng),因此,對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,只要改變體系的溫度,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)(4)由于催化劑可同等程度地改變v(正)和v(逆),故催化劑不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。(5)壓強(qiáng)的變化只會(huì)改變有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率,故無氣體參與的反應(yīng),改變壓強(qiáng)不會(huì)引起平衡的移動(dòng)。反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),壓強(qiáng)的變化可同等程度地改變v(正)和v(逆),化學(xué)平衡亦不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。重難點(diǎn)一重難

11、點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)成功體驗(yàn)2引起化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是()A.濃度的改變B.壓強(qiáng)的改變C.使用了催化劑D.正、逆反應(yīng)速率的改變,且改變程度不同解析：化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)是通過改變正、逆反應(yīng)速率來實(shí)現(xiàn)的,因此化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是正、逆反應(yīng)速率發(fā)生不同程度的改變。使用催化劑可以改變反應(yīng)速率,但它對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響是相同的,即催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。答案：D1 2 3 4 51.對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.任何可逆反應(yīng)都有一定的限度B.化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的C.化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)速率無關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí),正逆反應(yīng)速率相等解析：任何可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行

12、一段時(shí)間后,一定會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,A、C、D項(xiàng)正確。溫度、壓強(qiáng)、濃度發(fā)生變化時(shí),可逆反應(yīng)能從一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B1 2 3 4 52.在容器中充入SO2和只有18O原子構(gòu)成的氧氣(18O2)。在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),18O存在于()A.只存在于O2中B.只存在于O2和SO3中C.只存在于SO2和SO3中D.SO3、SO2和O2中都有可能存在解析：化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,18O從O2中進(jìn)入平衡體系,使得SO3中含有18O,逆反應(yīng)又會(huì)使18O從SO3中轉(zhuǎn)移到SO2中。答案：D1 2 3 4 53.在一定溫度下,反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g

13、)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.單位時(shí)間生成n mol的A2同時(shí)生成n mol ABB.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C.單位時(shí)間生成2n mol的AB同時(shí)生成n mol的B2D.單位時(shí)間生成n mol的A2同時(shí)生成n mol的B2解析：因該反應(yīng)是氣體分子總數(shù)不變的可逆反應(yīng),因而反應(yīng)無論進(jìn)行到什么程度,其容器內(nèi)的總壓強(qiáng)都不會(huì)改變,因而選項(xiàng)B不能作為已達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志;選項(xiàng)A中,從A2和AB的生成量的關(guān)系看應(yīng)是v(正)v(逆),未達(dá)平衡;選項(xiàng)D中,生成A2與生成B2都表示的是逆反應(yīng)速率,因而無法說明反應(yīng)是否已達(dá)平衡。答案：C1 2 3 4 54.在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化

14、的曲線如下圖所示,下列表述正確的是()A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2M NB.t2時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡C.t3時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.t1時(shí),N的濃度是M濃度的2倍解析：由曲線可知,N物質(zhì)的量減少,是反應(yīng)物,M物質(zhì)的量增加,是生成物,反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2N M,A項(xiàng)不正確。橫坐標(biāo)t2對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)數(shù)值為4,縱坐標(biāo)是物質(zhì)的量,不是速率,B項(xiàng)不正確。t3時(shí)刻以后,M、N物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),v(正)=v(逆),C項(xiàng)不正確。t1時(shí)刻N(yùn)的物質(zhì)的量為6 mol,M的物質(zhì)的量為3 mol,D項(xiàng)正確。答案：D1 2 3 4 55. 在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi),加入0.2 mol

15、 CO和0.2 mol H2O,在催化劑存在的條件下高溫加熱,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如圖:(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),CO的化學(xué)反應(yīng)速率為,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(H2)=。 1 2 3 4 5(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是(填序號(hào))。 CO減少的速率和CO2減少的速率相等CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化1 2 3 4 5解析：(1)由圖可知10 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,CO2濃度增加了0.03 molL-1,則CO濃度減小0.03 molL-1,所以v(CO)