第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第3課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解可逆反應(yīng)及其特點(diǎn)。2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及標(biāo)志，知道改變條件化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生

改變(重點(diǎn))。3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的作用。煉鐵高爐尾氣之謎是一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底！什么是可逆反應(yīng)？在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。書寫時(shí)，不用“===”，用“?

”(1)定義N2+3H22NH3高溫高壓催化劑高溫2SO2+O2

2SO3催化劑(2)特征雙向雙同共存反應(yīng)物、生成物共存，任一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小于100%P52思考1(1)以下幾個(gè)反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)？√√××(2)14CO2＋C

2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。14CO2、14C、14CO2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程

一定條件下向反應(yīng)容器中加入SO2和O2：Δ2SO2+O2

2SO3反應(yīng)開始時(shí)，c(反應(yīng)物)和c(生成物)哪個(gè)大？隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度又如何變化？反應(yīng)剛開始時(shí)，v正與v逆哪個(gè)大？隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v正與v逆怎樣變化？反應(yīng)會(huì)進(jìn)行到什么時(shí)候“停止”？是真的停止了嗎？此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？

濃度速率變化v正、v逆關(guān)系開始反應(yīng)物濃度最大v正最大v正＞v逆生成物濃度為0v逆為0過程中反應(yīng)物濃度減小v正減小v正＞v逆生成物濃度增大v逆增大平衡反應(yīng)物濃度不變v正不變v正＝v逆生成物濃度不變v逆不變?chǔ)?SO2+O2

2SO3化學(xué)平衡的建立反應(yīng)進(jìn)行到什么時(shí)候“停止”？此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度還會(huì)發(fā)生改變嗎？請(qǐng)你給這個(gè)狀態(tài)命名。反應(yīng)真的停止了嗎？未停止，處于動(dòng)態(tài)平衡保持恒定不變正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)達(dá)到最大限度SO2SO3O2..................各物質(zhì)的濃度不再變化2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)3.化學(xué)平衡狀態(tài)概念：

如果外界條件不變，當(dāng)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，v(正)＝v(逆)

，c(反應(yīng)物)和c(生成物)都不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。適用對(duì)象：實(shí)質(zhì)：外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變v(正)＝v(逆)≠0可逆反應(yīng)?正確理解：化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)逆化學(xué)平衡狀態(tài)的研究對(duì)象是_______反應(yīng)等各組分濃度/物質(zhì)的量/百分含量__________動(dòng)υ正____υ逆

____0，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡定變外界條件改變時(shí)，原平衡狀態(tài)被破壞，在新條件下建立平衡可逆＝≠保持不變“表現(xiàn)”“本質(zhì)”

如何判斷一個(gè)可逆反應(yīng)，是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？正逆反應(yīng)速率相等各組分的濃度保持一定化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即化學(xué)反應(yīng)的限度。4.化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的最大程度，

即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。(2)對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的理解①化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。②同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變反應(yīng)條件可以

在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。(1)在高溫、高壓和催化劑條件下，密閉容器中2gH2與足量N2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA

（2）【2022·浙江6月選考】0.1molH2和0.1molI2于密閉容器中充分反應(yīng)后，HI分子總數(shù)為0.2NA（3）【2021·湖南】2molNO與1molO2在密閉容器中充分反應(yīng)后的分子數(shù)為2NA判斷正誤：阿伏加德羅常數(shù)判斷題中的常見陷阱易錯(cuò)警示忽視可逆反應(yīng)、隱含反應(yīng)、反應(yīng)物濃度變化對(duì)反應(yīng)的影響，應(yīng)對(duì)策略：熟記常考典型可逆反應(yīng)。SO2+H2OH2SO32SO2+O22SO3催化劑△N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑NH3+H2ONH3·H2OCO2+H2OH2CO3H2+I22HI加熱2NO2N2O4Cl2+H2OHCl+HClO微專題

化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．兩方法——正逆相等、變量不變(1)“正逆相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩方法

下列哪些情況能說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。①生成2molNH3的同時(shí)消耗1molN2②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2③2v正(H2)＝3v正(NH3)④1個(gè)N≡N斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H斷裂P53思考2一定條件下的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。④⑤⑥高溫、高壓催化劑依據(jù)正逆相等判斷判斷方法1：正逆相等對(duì)于反應(yīng)N2+3H22NH3來說v正(H2)

v正(NH3)32=v正(N2)1=任意時(shí)刻成立v逆(H2)

v逆(NH3)32=v逆(N2)1=任意時(shí)刻成立===平衡時(shí)刻成立（1）同種物質(zhì)：v正=v逆消耗速率=生成速率（2）不同物質(zhì)：

一正一逆，速率之比=計(jì)量數(shù)之比下列哪些情況能說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。⑤H2的百分含量保持不變⑥NH3的體積分?jǐn)?shù)保持不變P53思考2一定條件下的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。④⑤⑥高溫、高壓催化劑(1)能說明

2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填序號(hào)，下同)。(2)能說明

I2(g)＋H2(g)?2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。①③④⑦⑤⑦依據(jù)變量不變判斷例題、在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量。(3)能說明

2NO2(g)?

N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。(4)能說明

C(s)＋CO2(g)?2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。(5)能說明

NH2COONH4(s)?

2NH3(g)＋CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。(6)能說明

5CO(g)＋I(xiàn)2O5(s)?

5CO2(g)＋I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦例題、在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量。步步高P55T44.已知在2L的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)，各物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

aA(g)＋bB(g)

?

2C(g)起始/(mol·L－1)

1.5

1

02s末/(mol·L－1)

0.9

0.8

0.4請(qǐng)回答下列問題：(1)該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為___________________。(2)用物質(zhì)B來表示0～2s的平均反應(yīng)速率為_______________。(3)從反應(yīng)開始到2s末，A的轉(zhuǎn)化率為______。(4)下列事實(shí)能夠說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______(填字母)。A.vB(消耗)＝vC(生成)B.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變C.容器內(nèi)氣體的密度不變D.容器內(nèi)氣體C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變BD正、逆反應(yīng)速率不相等容器內(nèi)氣體的密度始終不變3A(g)＋

B(g)

?

2C(g)例.在一容積不變、絕熱的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2X(s)?Y(g)＋Z(g)，以下說法不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.混合氣體的密度不再變化B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不變D.容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D(2)一段時(shí)間后，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，下列能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

_(填序號(hào))。①v正(SO2)＝2v逆(O2)

②v(SO2)＝v(SO3)

③單位時(shí)間內(nèi)消耗amolSO2的同時(shí)生成amolSO3

④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2

⑤混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變①⑤⑥⑧2.在一定溫度下，在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。下列說法中可以證明反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolHI；②一個(gè)H—H斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I斷裂；③百分含量

w(HI)＝w(I2)；④反應(yīng)速率

v(H2)＝v(I2)＝v(HI)；⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1；⑥溫度和體積一定時(shí)，生成物濃度不再變化；⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化；⑧條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化；⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化；⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化②⑥⑨化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)歸納總結(jié)變量不變正、逆相等速率必須一個(gè)是正反應(yīng)速率，一個(gè)是逆反應(yīng)速率，且經(jīng)過換算后同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等如果一個(gè)物理量隨著反應(yīng)的進(jìn)行而改變，當(dāng)其不變時(shí)為平衡狀態(tài)；隨著反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的物理量，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)