2022-2023學年魯科版必修第二冊 第2章 第3節(jié) 第2課時　化學反應(yīng)的限度 課件（46張）

第2課時化學反應(yīng)的限度學習目標1.通過FeCl3與KI的反應(yīng)實驗,認識到化學反應(yīng)存在限度。2.通過對“可逆反應(yīng)是如何進行的”這一問題的探討,建立對可逆反應(yīng)的認識,進而建立化學平衡狀態(tài)的概念。3.通過NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化實驗,認識到化學平衡狀態(tài)是可以改變的并初步了解可引起平衡狀態(tài)改變的條件。4.通過對化學平衡移動的認識,了解調(diào)控化學平衡在化工生產(chǎn)中的重要意義。任務(wù)分項突破課堂小結(jié)提升學科素養(yǎng)測評任務(wù)分項突破學習任務(wù)1可逆反應(yīng)與化學平衡自主梳理1.可逆反應(yīng)(1)實驗探究化學反應(yīng)是否進行完全。操作預測實驗現(xiàn)象溶液呈棕黃色觀察到的實驗現(xiàn)象溶液顯紅色結(jié)論KI過量,FeCl3也不能全部轉(zhuǎn)化成FeCl2。即FeCl3與KI的反應(yīng)不能進行完全(2)可逆反應(yīng)定義:在相同條件下同時向

兩個方向進行的反應(yīng)。正、逆(5)可逆反應(yīng)特點。①正反應(yīng)和逆反應(yīng)

進行。②正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件

。③在一定條件下,反應(yīng)物

全部轉(zhuǎn)化成生成物,反應(yīng)只能進行到一定的程度。正反應(yīng)逆反應(yīng)同時相同不能2.化學平衡狀態(tài)(1)概念:在一定條件下

進行到一定程度時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率

,這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡?？赡娣磻?yīng)相等(2)通過濃度對反應(yīng)速率的影響分析化學平衡的建立。對于一個可逆反應(yīng):最大最大00減小減小增大增大=不變互動探究探究1化學平衡狀態(tài)的建立問題1:反應(yīng)開始時,容器中SO2、O2、SO3的濃度怎么樣?正反應(yīng)速率(SO2與O2的化合速率)與逆反應(yīng)速率(SO3的分解速率)大小如何?提示:SO2、O2濃度最大,SO3的濃度為零;正反應(yīng)速率很大,逆反應(yīng)速率為零。問題2:隨反應(yīng)進行,SO2、O2、SO3的濃度怎么變化?正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率如何變化?提示:SO2、O2的濃度逐漸減小,SO3的濃度逐漸增大。正反應(yīng)速率逐漸變小,逆反應(yīng)速率逐漸增大。問題3:最終正、逆反應(yīng)速率會處于什么狀態(tài)?你能用圖像表達變化過程嗎?提示:最終正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。整個反應(yīng)過程中化學反應(yīng)速率與時間關(guān)系圖像為探究2化學平衡狀態(tài)的特征問題4:當化學平衡建立后,v(正)=v(逆),此時SO2、O2與SO3的濃度如何變化?提示:由于v(正)=v(逆),即SO2與O2化合生成SO3的速率與SO3分解的速率相等,SO2、O2與SO3的濃度將保持不變。三者的比例以及百分含量保持不變。問題5:當化學平衡建立后,各組分的濃度保持不變,是不是意味著可逆反應(yīng)停止了?提示:不是。可逆反應(yīng)仍在不斷地進行,只是v(正)=v(逆),各物質(zhì)濃度保持不變。問題6:如果反應(yīng)條件改變,可逆反應(yīng)還處于化學平衡狀態(tài)嗎?提示:若反應(yīng)條件改變導致v(正)≠v(逆),化學平衡會被破壞。歸納拓展1.化學平衡狀態(tài)的特征2.判斷可逆反應(yīng)達到平衡的標志(1)微觀標志(本質(zhì)):同一物質(zhì)表達的v正(X)=v逆(X),不同物質(zhì)v正(X)∶v逆(Y)=系數(shù)之比。(2)宏觀標志:判斷化學平衡的關(guān)鍵是分析反應(yīng)過程中的變量和恒量。①當反應(yīng)過程中變量(各組分的濃度、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體體積分數(shù)等)不變時,則可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)。②恒量在反應(yīng)過程中始終不變,不能作為判斷化學平衡狀態(tài)的標志。題組例練C題點一可逆反應(yīng)1.(2022·云南麗江月考)下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是(

)A.氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸B.N2與H2在一定條件下可以生成NH3,同時NH3又可分解為N2和H2C.電解水生成H2和O2,氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化成H2OD.SO2溶于水和H2SO3分解解析:氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和弱酸次氯酸,反應(yīng)是可逆反應(yīng),故A不符合題意;氮氣和氫氣合成氨氣同時氨氣分解為氮氣和氫氣,故反應(yīng)是可逆反應(yīng),故B不符合題意;電解水生成氫氣和氧氣需要在通電條件下進行,而氫氣和氧氣點燃反應(yīng)生成水,反應(yīng)條件不同,不是可逆反應(yīng),故C符合題意;二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸不穩(wěn)定同時會分解,所以反應(yīng)是可逆反應(yīng),故D不符合題意。D解析:二氧化硫、氧氣在催化劑、加熱的條件下,生成三氧化硫,該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng),三氧化硫在同樣的條件下可分解為二氧化硫和氧氣,所以18O2中的18O通過化合反應(yīng)進入SO3分子中,而SO3分子中的18O通過分解反應(yīng)會存在于SO2中,最終SO3、SO2、O2中都含有18O。題點二化學平衡狀態(tài)3.下列關(guān)于化學平衡狀態(tài)的敘述錯誤的是(

)A.化學平衡是所有可逆反應(yīng)都存在的一種狀態(tài)B.在給定條件下,達到平衡時可逆反應(yīng)完成程度達到最大C.達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率均為零D.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化C解析:只要是可逆反應(yīng),最終會出現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài),也就是平衡狀態(tài),A正確;平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達到一定的限度,B正確;達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等但不為零,C錯誤;平衡狀態(tài)的特征之一就是反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,D正確。4.(2022·陜西寶雞期末)在一定條件下,某容器內(nèi)充入N2和H2合成氨,以下敘述中錯誤的是(

)A.開始反應(yīng)時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率減小,最后降為零C.隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,最后相等D.在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率的減小等于逆反應(yīng)速率的增加B解析:氮氣與氫氣的反應(yīng)屬于可逆反應(yīng),在一定條件下,容器內(nèi)充入N2和H2,隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,正反應(yīng)速率逐漸減小,生成物濃度逐漸增加,逆反應(yīng)速率逐漸增大,直至正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,反應(yīng)達到限度。根據(jù)上述分析可知,開始反應(yīng)時,正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為零,A正確;隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率減小,但最終形成動態(tài)平衡,速率不會為零,B錯誤;隨著反應(yīng)的進行,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,最后兩者相等,達到平衡狀態(tài),C正確;在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增加,正反應(yīng)速率的減小等于逆反應(yīng)速率的增加,D正確。學習任務(wù)2化學平衡移動與影響因素自主梳理(2)實驗過程。實驗裝置溫度改變混合氣體顏色c(NO2)升溫(浸入熱水)變深增大降溫(浸入冷水)變淺減小(3)實驗結(jié)論。①當其他條件不變時,升高反應(yīng)體系的溫度,化學平衡向

反應(yīng)方向移動;降低反應(yīng)體系的溫度,化學平衡向

反應(yīng)方向移動。吸熱放熱②同一可逆反應(yīng)在不同條件下將建立起不同的化學平衡狀態(tài)。2.化學平衡的移動(1)化學平衡移動的含義:化學平衡是在一定條件下建立起來的,當條件改變時,原來的化學平衡將被破壞,并在新的條件下建立起新的化學平衡。(2)化學平衡移動的過程圖示:3.影響化學平衡移動的因素影響因素有

、

、

等。濃度溫度壓強互動探究探究影響化學平衡的因素問題1:甲、乙、丙三個裝置中的氣體顏色不同,說明什么問題?提示:說明溫度變化后,NO2、N2O4的濃度發(fā)生了變化。溫度升高,氣體顏色變深,表明NO2濃度升高,N2O4濃度降低,反應(yīng)向左進行;溫度降低,氣體顏色變淺,表明NO2濃度降低,N2O4濃度升高,反應(yīng)向右進行。提示:乙中溫度升高,對逆反應(yīng)(吸熱反應(yīng))有利,v(逆)>v(正),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行;丙中溫度降低,對正反應(yīng)(放熱反應(yīng))有利,v(正)>v(逆),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。問題3:已知催化劑能同等程度地影響正、逆反應(yīng)速率,使用催化劑后,化學平衡是否會發(fā)生移動?提示:不會移動。因為催化劑能同等程度地影響正、逆反應(yīng)速率,使用催化劑后的v(正)=v(逆),仍然保持平衡。問題4:改變了影響化學反應(yīng)速率的因素后,平衡一定會改變嗎?提示:不一定。如果改變影響化學反應(yīng)速率的因素后,v(正)≠v(逆),平衡被破壞;如果改變條件后,v(正)=v(逆),化學反應(yīng)仍保持平衡。問題5:當NO2、N2O4濃度之比等于化學方程式的系數(shù)之比2∶1時,能否判斷該反應(yīng)達到了化學平衡狀態(tài)?提示:不一定。只有當v′(正)=v′(逆),反應(yīng)物及生成物各組分的濃度不再變化時,才達到化學平衡狀態(tài)。歸納拓展1.條件對化學平衡的影響原理2.溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響(1)其他條件不變時,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。(2)其他條件不變時,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。(3)對于有氣體參與的可逆反應(yīng)。①增大壓強,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動。②減小壓強,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。1.可確認發(fā)生了化學平衡移動的是(

)A.化學反應(yīng)速率發(fā)生了改變B.有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達到平衡后,改變了壓強C.某一條件的改變,使正、逆反應(yīng)速率不再相等D.可逆反應(yīng)達到平衡后,使用了催化劑題組例練C解析:化學反應(yīng)速率發(fā)生改變,不能說明v(正)與v(逆)的關(guān)系,無法判斷平衡是否移動,故A錯誤;對于氣體總體積反應(yīng)前后不變的可逆反應(yīng)來說,壓強改變,平衡不移動,故B錯誤;正、逆反應(yīng)速率不等,則平衡一定發(fā)生移動,故C正確;催化劑只能同等程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,當一個可逆反應(yīng)建立化學平衡狀態(tài)后,加入催化劑,正反應(yīng)速率仍然等于逆反應(yīng)速率,化學平衡不會發(fā)生移動,故D錯誤。B2.下列因素中不能影響化學平衡的是(

)A.溫度

B.催化劑C.濃度

D.壓強解析:催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)的速率,對平衡無影響。C解析:使用催化劑加快了反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時間,提高生產(chǎn)效率,故A正確;可逆反應(yīng)的特點就是反應(yīng)物不能全轉(zhuǎn)化為生成物,B正確,C錯誤;通過改變反應(yīng)的條件可以使平衡向需要的方向移動,D正確。A解析:該正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,正、逆反應(yīng)速率都減小,故A正確。課堂小結(jié)提升【知識整合】【易錯提醒】1.誤認為既能正向進行又能逆向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。其實不然,只有在同一條件下既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)才是可逆反應(yīng)。2.誤認為可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)就不再進行。其實不然,達到平衡狀態(tài)時反應(yīng)仍在不斷進行,只是v(正)=v(逆),各物質(zhì)的生成和消耗速率相等。3.誤認為改變反應(yīng)條件后化學平衡一定改變。其實不然,如果條件改變后v(正)=v(逆),平衡仍成立。4.誤認為有氣體參與的可逆反應(yīng)在其他條件不變時,增大體系的壓強,平衡一定會發(fā)生移動。其實不然,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),增大體系的壓強,平衡不移動。5.誤認為化學平衡向正反應(yīng)方向移動,則反應(yīng)物的濃度一定會減小。其實不然,當增大反應(yīng)物濃度時,建立新平衡后反應(yīng)物濃度仍將大于原濃度。6.誤認為反應(yīng)體系內(nèi)各組分物質(zhì)的量之比等于化學方程式系數(shù)之比時達到平衡狀態(tài)。其實不然,這只是反應(yīng)進行過程中的一個特殊點,與是否平衡無關(guān)。學科素養(yǎng)測評時間/min036912n(CH3OH)/mol00.500.650.740.74n(CO2)/mol10.500.35a0.26(1)a=

;3～9min內(nèi),v(CO2)=

mol·L-1·min-1。

答案:(1)0.26

0.02時間/min036912n(CH3OH)/mol00.500.650.740.74n(CO2)/mol10.500.35a0.26(2)能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

(填字母)。

A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1B.混合氣體的壓強不隨時間的變