化學反應的限度教師版

1、恒升教育學科教師輔導講義1學員編號：年級： 高一課 時 數(shù)：3學員輔導科目：化學學科教師：飛授課C(化學反應的限度)C(化學反應平衡)T 能力提升授課日期及時段教學內容一、專題精講可逆反應的概念和特點科學研究表明，很多化學反應在進行時都具有可逆性。我們通常把在同一條件下正反應方向和逆反應方向 均能進行的化學反應稱為“可逆反應”。 如 ：H2 與 N2 NH3 的反應，SO2 與 O2 化合生成 SO3 的反應，Cl2 溶于 HCl 和 HClO 的反應，等等。例 1 對于可逆反應 2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的 18O2，足夠長的時間后，18O 原子（）A. 只于O2 中B.

2、 只于O2 和 SO3 中C. 只于O2 和 SO2 中D. 于 O2、SO2 和 SO3 中該反應是一個可逆反應，中的可通過正反應從 分子進入分子，而的分解時， 會產生和。綜上所述，本題正確為D。例 2 下列反應中不屬于可逆反應的是()A. SO2 溶于水和 H2SO3 分解B. H2 跟 I2 化HI 和 HI 分解C. SO2 跟 O2 化SO3 和 SO3 分解D. 電解H2 與 O2 和 H2 與 O2 轉化成 H2O可逆反應必須強調“二同”：同一條件，同時；“二方向”：反應方向和逆反應方向的轉化條件是不一樣的D對于一定條件下進行的可逆反應，開始時由于反應物的濃度較大，正反應的速率也

3、就較大。隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，正反應的速率也會逐漸減小。同時，由于生成物的濃度逐漸增大，逆反應的速率也逐漸增大。當正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應物與生成物的濃度便不再改變，達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，我們稱為“化學平衡狀態(tài)”，化學平衡的建立過程化學平衡。在一定條件下，把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中。反應過程如下：以上過程可用如圖表示：可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志：反應混合物中各組分濃度保持不變正反應速率逆反應速率消耗 A 的速率生成 A 的速率2、化學平衡狀態(tài)的特點：2“逆”建立化學平衡的反應是一定條件下的可逆反應?！暗取眝(正)=v(逆)（平衡狀態(tài)

4、建立的本質）“動”動態(tài)平衡，即平衡時 v(正)=v(逆)0?！岸ā币欢l件下達到平衡時，反應速率 v 一定，混合物中各組分的濃度一定（平衡狀態(tài)的外部特征）“變”當條件改變時，平衡要發(fā)生改變。3、化學反應的限度：化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度，即該反應進行的限度。4、化學反應達到限度的基本：VA（正方向）VA（逆方向）或 nA（消耗）nA（生成）（不同方向同一物質比較）；。體系中各組分的物質的量濃度或體積分數(shù)、物質的量分數(shù)保持不變?？偽镔|的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變（前提：反應前后氣體的總物質的量不相等的反應適用，即如對于反

5、應 xAyBzC，xyz ）。對于有有顏色的物質參加或生成的可逆反應，顏色不隨時間發(fā)生變化。5、影響反應限度的因素任何可逆反應在給定條件下的進程都有一定的限度，只是不同反應的限度不同?；瘜W反應的限度首先決定于反應的化學性質，其次受溫度、濃度、壓強（有氣態(tài)物質參與或生成，且反應前后氣體體積不相等的可逆反應）等條件的影響（這與反應速率受其影響有關）。因此，改變反應條件可以在一定程度上改變一個化學反應的限度，亦即改變該反應的化學平衡狀態(tài)。但使用催化劑時其同等程度地改變正逆反應速率，所以對化學反應的限度沒有影響。例 3在一密閉容器中進行反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應過程中某一

6、時刻 SO2、O2、SO3 的濃度分別為 0.2molL1、0.1molL1、0.2molL1,當反應達到平衡時,可能A. SO2 為 0.4 molL1、O2 為 0.2 molL1 B.SO2 為 0.25 molL1C. SO2、SO3 均為 0.15 molL1D. SO3 為 0.4 molL1的數(shù)據是()B 項，假設<，此時可能達到平衡，故B 項完全反應，則為，3正確；A 項，假設完全反應，則為， 為，實際情況下，不可能完全反應，所以無法達到， 無法達到，故A 項錯誤；C 項，不可能兩個同時減小，否則質量不守恒，故 C 項錯誤；D 項，若與 完全反應，則為，實際情況下，與完全

7、反應，無法，故D 項錯誤。達到為B。綜上所述，本題正確例 4下列說法正確的是()A. 密閉容器中充入 1mol N2 和 3mol H2 可生成 2mol NH3B. 改變條件不能改變可逆反應的限度C. 當某反應在一定條件下達到反應限度時即達到了化學平衡狀態(tài)D. 當某反應達到限度時，反應物和生成物的濃度一定相等解:A、該反應為可逆反應,反應物不可能全部轉化為生成物,故 A 錯誤;B、改變影響化學平衡的條件,化學平衡被破壞,平衡移動,即改變化學反應的限度,故 B 錯誤;C、在一定條件下的可逆反應經過一定的時間后,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

8、是這個可逆反應所能達到的限度,所以 C 選項是正確的;D、反應達到限度時,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,反應物和生成物的濃度不一定相等,故 D 錯誤.所以 C 選項是正確的.例5在一定條件下，向1L 密閉容器中充入3mol X 氣體和1mol Y 氣體，發(fā)生反應2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g)，達到反應最大限度時，下列各生成物濃度的數(shù)據中錯誤的是（）A.c(Z)=0.75mol/LB.c(Z)=1.2mol/LC.c(W)=0.8mol/LD.c(W)=1mol/L解:可逆反應中,反應物不可能在反應中完全轉化,因為反應中 X、Y 按照物質的量反應, 所以 X

9、 過量, 生成, 但反應不可能完全進行到底, 所以;.4所以D 選項是正確的.例 6反應達到平衡狀態(tài)的標志有兩個:一是正、逆反應速率相等;二是各物質的質量、濃度、物質的量分數(shù)等均恒定不變.A 項沒有指明正、逆反應這一屬性,并且兩種速率比值也弄反了;B、C兩項都體現(xiàn)了混合氣體的質量、濃度等恒定不變,即正、逆反應速率相等,符合題意;D 項中的都是生成物,按比例生成,故無論平衡與否,氨氣體積分數(shù)均不變.與6、化學反應速率及化學平衡圖像的分析（1）看懂圖像：一看面，即看清橫坐標和縱坐標；二看線，即看線的和變化趨勢；三看點，即看線是否通過原點，兩條線的交點和線的拐點；四看量，即看定量圖像中有的多少。（2

10、）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。（3）作出：依據題意仔細分析，。例 8 某溫度時，在 2L 密閉容器中某一反應的 A. B 物質的量隨時間變化的曲線，由圖中數(shù)據分析求得：(1)該反應的化學方程式為.(2)反應開始至 4min 時，A 的平均反應速率為.(3)4min 時,正、逆反應速率的大小為：v(正) (填“>”、“<”或“=”,下同)v(逆),8min 時,v(正) v(逆).5解:(1)根據圖知,隨著反應進行,A 的物質的量減少、B 的物質的量增大,所以A 是反應物、B 是生成物,反應達到平衡狀態(tài)時,同一反應中同一時間段內各物質物質的量變化量之比等于其計量數(shù)

11、之比,所以A、B 的計量數(shù)之比,所以該反應化學方程式為 3A2B,是:3A2B;因此，本題正確(2)反應開始至時,A 的平均反應速率,是:;因此，本題正確(3)時,反應物生成物的物質的量相等,但反應仍然向正反應方向移動,所以v(正)(逆),時,該反應達到平衡狀態(tài),正逆反應速率相等,所以v(正)(逆),是:;=.因此，本題正確:(1)根據圖知,隨著反應進行,A 的物質的量減少、B 的物質的量增大,所以A 是反應物、B 是生成物,反應達到平衡狀態(tài)時,同一反應中同一時間段內各物質物質的量變化量之比等于其計量數(shù)之比,據此書寫方程式;(2)反應開始至時,A 的平均反應速率;(3)時,反應物生成物的物質的

12、量相等,但反應仍然向正反應方向移動,所以v(正)(逆),時,該反應達到平衡狀態(tài),正逆反應速率相等.6例 9 一定溫度下，向容積為 2L 的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應，反應中各物質的物質的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是（）A.該反應的化學方程式為 3B+4D6A+2CB.反應進行到 1s 時，v（A）=v（D）C.反應進行到 6s 時，B 的平均反應速率為 0.05 mol/（Ls）D.反應進行到 6s 時，各物質的反應速率相等時，A 的物質的量增加， 的物質的量增加， 、 是生成物； 的物質的量減少， 的物質的量減少， 、是反應物，物質的量變化之比等于化學計量系數(shù)之比，設 A、

13、B、C、D 的計量系數(shù)分別為、 、，則，即，所以反應方程式為。反應進行時，；反應進行到 時，B 的平均反應速率為，故A、B、D 項錯誤，C 項正確。為C。綜上所述，本題正確解讀本題考查化學反應速率和方程式的計算。擴展關于化學平衡圖像題的解題技巧： 看圖技巧：71、 看面：弄清橫、縱坐標的含義；2、 看線：弄清線的，變化趨勢及線的陡與平；3、 看點：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點，如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最低點等；4、 看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉化率的變化；5、 看要不要作輔助線：如等溫線，等壓線等。 解題技巧：1、 “先拐先平，數(shù)值大”：在含量時間曲線

14、中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線表示的溫度較高或者壓強較大。2、 “議二”：在含量T/p 曲線中，圖像中有三個變量，先確個量不變，再討論另外兩個量的坐標所示的量后，討論縱坐標與曲線的或確定縱坐標所示的量后（通?？僧嬕粭l橫坐標的垂線），討論橫坐標與曲線的?；瘜W平衡圖像題（是溫度、壓強對平衡的影響）可加拓展：1、圖像中可以得出的：橫坐標為時間時，曲線越陡，則達到平衡的時間越短，表明反應速率越大，壓強相同條件下，曲線對應的溫度較高，溫度相同條件下，曲線對應的壓強較大。3、 溫度：正反應是放熱反應，升高溫度，反應速率增大，平衡逆向移動，反應物的轉化率降低；正反應是吸熱反應，升高溫度，反應速率增

15、大，平衡正向移動，反應物的轉化率增大。降低溫度，與升高溫度作用相反。4、 壓強：正反應是氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡逆向移動，反應物的轉化率降低；正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，反應物的轉化率增大。減小壓強，8與增大壓強作用相反。7、化學平衡的三段式計算化學平衡計算的基本是“始”“變”“平”三段分析法，基本解題步驟為：(1) 確定反應物或生成物的起始量；(2) 確定反應過程的變化量；(3) 確定平衡量；(4) 依據題干中的條件建立等式進行解答。例10向2L 密閉容器中通入amol 氣體A 和bmol 氣體B，在一定條件下發(fā)生反應：xA(g)+yB(g)pC(g)+qD

16、(g)已知：平均反應速率 VC=1/2VA;反應 2min 時,A 的濃度減少了 1/3,B 的物質的量減少了 a/2mol，有 amolD生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應 2min 內,VA=,VB=；(2)化學方程式中，x=、y=、p=、q=；(3)反應平衡時，D 為 2amol，則B 的轉化率為.解:(1)根據題干結合平衡三段式列式,A 減少量和生成 C 的物質的量之比等于速率之比等于計量數(shù)之比,平均反應速率,A 消耗物質的量,生成 c 物質的量為,用 A 表示的反應速率用 B 表示的反應速率(2)根據(1)的列式計算9,(3)反應平衡時,D 為,則,則 B 的轉化率為因此，本題正確是:(

17、1);(2)2; 3; 1;6;(3);例 11X、Y、Z 三種氣體,取 X 和 Y 按 1:1 的物質的量之比混合,放入密閉容器中發(fā)生如下反應：X+2Y2Z,達到平衡后,測得混合氣體中反應物的總物質的量與生成物的總物質的量之比為 3:2,則 Y 的轉化率最接近于()A. 33%B. 40%C. 50%D. 65%設反應開始物質的量 X、Y 均為 ，X 反應的物質的量為b，則平衡時 X 物質的量為，Y，Z 物質的量為 ，則有，則Y 的轉化率物質的量為，故選D 項。為D。綜上所述，本題正確8、化學反應條件的在生產和生活中，促進有利的化學反應，抑制有害的反應。對于人類需要的或對人類有利的化學反應。

18、可以通過升高反應溫度、使用催化劑等增大反應速率，以提高生產或工作效率。增大廉價反應物的濃度，或增大氣體反應物的壓強，以提高原料的利用率或轉化率。n (B)c (B)反反注意：轉化率=×100%=×100%n總(B)c總(B)對于有害的或人類不需要的化學反應?？梢酝ㄟ^降低反應溫度、使用負催化劑等，降低反應速率。會反應的物質。如在金屬表面形成保護層、森林滅火時帶等。關于特定環(huán)境或特殊需要的化學反應，如定向、火箭發(fā)射等，則要對反應條件進行特殊的。1例：提高燃燒效率的條件的 盡可能使充分燃燒，提高能量的轉化率。關鍵是與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當過量。 盡可能充分地利

19、用燃燒所的熱能，提高熱能的利用率。提高的燃燒效率實質上是從多方面燃燒反應的條件（環(huán)境）。它的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染（如煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分等）。二、課堂達標檢測1. 通過或改變反應條件可以加快、減緩甚至阻止反應的進行，使化學反應有利于人類的生存和提高生活質量.下列各圖所示的措施中，能加快化學反應速率的是（）A.鐵門表面噴漆B.橡膠里加炭黑C.扇子扇煤爐火D.土壤稍稍烤焦2. 某溫度下，化學反應 A=B+C 中反應物 A 的濃度在 5s 內從 2.0molL-1 減少到 1.0molL-1.在這段時間內，用A 的濃度變化表示的平均反應速率為（）1A. 0.4 molL-

20、1B. 0.2 molL-1C. 0.4 molL-1s-1D. 0.2 molL-1s-13.工業(yè)上利用氮氣與氫氣結氨氣，關于該反應的說法正確的是（）A.其他條件不變時，增加 N2 的濃度能加快反應速率B.其他條件不變時，降低體系溫度能加快反應速率C.使用催化劑不影響反應速率D.當N2 和H2 按體積比 1:3 混合時，N2 和 H2 能 100%轉化為 NH34.對于化學反應 3W（g）+2X（g）=4Y（g）+3Z（g），下列反應速率中，正確的是（）A. v（W）=3v（Z）B. 2v（X）=3v（Z）C. 2v（X）=v（Y）D. 3v（W）=2v（X）5.反應：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同條件下，用不同物質表示其反應速率，分別為：v(A)0.6mol/(L·min)；v(B)0.45mol/(L·min)；v(C)