《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案 蘇教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案 蘇教版必修2(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)的進(jìn)行有一定的限度,知道化學(xué)平衡狀態(tài)的概念和特征。(重難點(diǎn))2.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
一、可逆反應(yīng)
1.實(shí)例
(1)Cl2與H2O的反應(yīng)
①化學(xué)反應(yīng)方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
②溶液中微粒
“三分子”——Cl2、HClO、H2O;
“四離子”——H+、Cl-、ClO-、OH-。
③反應(yīng)特點(diǎn):Cl2和H2O發(fā)生反應(yīng)不能(填“能”或“不能”)進(jìn)行到底。
(2)FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)
反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2;由實(shí)驗(yàn)可知
2、,I-過量條件下,反應(yīng)物Fe3+未完全轉(zhuǎn)化為生成物,即可逆反應(yīng)具有一定的限度。
2.可逆反應(yīng)
(1)概念
在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
(2)表示
用“”連接反應(yīng)物和生成物。
(3)特點(diǎn)
在一定條件下,可逆反應(yīng)有一定的限度,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。
微點(diǎn)撥:可逆反應(yīng)中正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)“同時(shí)、同條件”進(jìn)行,反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物,最終反應(yīng)物與生成物共存。
二、化學(xué)反應(yīng)的限度
1.化學(xué)平衡的建立
上述過程用圖像表示為:
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念
在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和
3、生成物的濃度不再發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)。
3.化學(xué)平衡的特征
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)2H2O2H2↑+O2↑與2H2+O22H2O互為可逆反應(yīng)。( )
(2)通過改變反應(yīng)條件,可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%。( )
(3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等。( )
(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,正反應(yīng)和逆反應(yīng)都停止了。( )
【答案】 (1) (2) (3)√ (4)
2.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)在給定條件下都有一定的限度
B.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí),反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變
4、
C.化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率
D.化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的
D [改變外界條件可以使得舊平衡破壞,從而達(dá)到新的平衡,在該過程中化學(xué)反應(yīng)的限度將改變。]
3.CO和H2在一定條件下可以合成乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),下列敘述中能說明上述反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到最大限度的是( )
A.CO全部轉(zhuǎn)化為乙醇
B.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率均為零
C.CO和H2以1∶2的物質(zhì)的量之比反應(yīng)生成乙醇
D.反應(yīng)體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化
D [可逆反應(yīng)的最大限度即化學(xué)平衡,對(duì)于可逆反應(yīng),反應(yīng)不可能進(jìn)行到底,A不正確;
5、化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等且不為零,B不正確;C項(xiàng)不能說明正、逆反應(yīng)速率相等,不正確;當(dāng)體系中乙醇的濃度不再改變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,D正確。]
[合 作 探 究攻 重 難]
化學(xué)平衡狀態(tài)的判定
[背景材料]
將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
[思考交流]
(1)密閉容器中總壓強(qiáng)不變,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)嗎?
【提示】 反應(yīng)正向進(jìn)行則壓強(qiáng)增大,總壓強(qiáng)不變時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。
(2)密閉容器中混合氣
6、體的密度不變,能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)嗎?
【提示】 恒容,混合氣體的密度ρ=,反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),m(氣)增大,V(容器)不變,氣體的密度增大,因此密度不變,說明m(氣)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡。
(3)容器內(nèi)NH3與CO2分子數(shù)之比為2∶1能表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)嗎?
【提示】 不能。任意時(shí)刻,NH3與CO2的分子數(shù)之比始終為2∶1。
(4)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變能證明反應(yīng)達(dá)到平衡嗎?
【提示】 不能,因?yàn)榛旌蠚怏w中NH3與CO2的體積比為2∶1,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變。
可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志
(1)正逆相等[v(正)=v(逆)≠0]
①同一種物質(zhì)的生
7、成速率等于消耗速率;
②在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;
③在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
(2)變量不變(某一物理量隨反應(yīng)進(jìn)行而變化,當(dāng)該物理量不變時(shí),平衡到達(dá))
①各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變;
②各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間的改變而改變;
③反應(yīng)體系中總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化(適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng));
④混合氣體的密度不隨時(shí)間變化(適用于等壓條件下反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)和等容條件下有固、液體參與或生成的反應(yīng));
⑤對(duì)于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng),若體系
8、顏色不再變化,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基]
題組1 可逆反應(yīng)
1.下列事實(shí)能說明氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)的是( )
A.氯水的漂白作用
B.氯水呈黃綠色
C.氯水與NaOH反應(yīng)
D.氯水與鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2
B [可逆反應(yīng)就是生成物和反應(yīng)物都有,反應(yīng)不能進(jìn)行到底。要證明氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),就是要證明有Cl2、H2O、HCl、HClO同時(shí)存在或者證明反應(yīng)物沒有全部反應(yīng)完全。氯水呈黃綠色說明氯水中有Cl2,可以說明氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。酸性說明氯水中有HCl,漂白性說明氯水中有HClO,都不足以說明反應(yīng)是可逆反應(yīng)。]
題組2 化學(xué)平衡的特征
2
9、.下面關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的限度的敘述中,正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)的限度都相同
B.可以通過改變溫度控制化學(xué)反應(yīng)的限度
C.可以通過延長化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間改變化學(xué)反應(yīng)的限度
D.當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下達(dá)到限度時(shí),反應(yīng)即停止
B [在一定條件下的可逆反應(yīng)經(jīng)過一定的時(shí)間后,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)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)”就是這個(gè)可逆反應(yīng)所能達(dá)到的限度。A項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)不同,限度不同,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),可以改變外界條件控制化學(xué)反應(yīng)的限度,故B正確;C項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)時(shí)間無關(guān),故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下達(dá)到限度時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,反
10、應(yīng)未停止,故D錯(cuò)誤。]
3.下圖是可逆反應(yīng)X2+3Y22Z在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系曲線,下列敘述不正確的是( )
A.t1、t2時(shí),用不同物質(zhì)表示正、逆反應(yīng)速率有2v(X2)=v(Z)
B.t2時(shí),反應(yīng)已達(dá)到了一定限度
C.t2~t3,反應(yīng)不再發(fā)生
D.t2~t3,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化
C [對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng),無論在何時(shí),用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),均存在反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,A項(xiàng)正確;t2~t3,反應(yīng)達(dá)到一定的限度,但沒有停止,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;此時(shí)各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,D項(xiàng)正確。]
化學(xué)平衡狀態(tài)的理解誤區(qū)
(
11、1)平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度不變,不是濃度相等。
(2)平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度不變,不能說明反應(yīng)停止了。
(3)平衡是在一定條件下建立的,條件改變,平衡被破壞。
題組3 化學(xué)平衡狀態(tài)的判定標(biāo)志
4.下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是( )
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)
C [化學(xué)反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)與逆反應(yīng)速率相等。A項(xiàng)中都是正反應(yīng)速率,無法確定是否達(dá)到平衡;B項(xiàng)中說明v正(N2)≠v逆(N2),不是平衡狀態(tài);C項(xiàng)中v
12、正(H2)=v逆(H2),處于平衡狀態(tài);D項(xiàng)中v正(N2)≠v逆(N2),不是平衡狀態(tài)。]
5.一定溫度下,在恒容的密閉容器中,能表示反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):13572063】
①容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化?、贖2的生成速率與NH3的消耗速率之比為3∶2?、刍旌蠚怏w的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變?、苋萜鲀?nèi)混合氣體的密度不變 ⑤NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化?、廾荛]容器中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
A.①④⑥ B.②③⑤
C.①③⑤ D.②④⑥
C [該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量變小的反應(yīng),壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡,①正確;H2的生成速率和NH3的消耗速率都表示v逆,②錯(cuò)誤;反應(yīng)中混合氣體的總質(zhì)量不變,若平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說明氣體物質(zhì)的量不變,反應(yīng)已達(dá)平衡,③正確;恒容容器中混合氣體的總質(zhì)量和體積均無變化,故氣體密度始終不變,④錯(cuò)誤;物質(zhì)的量濃度不變,說明已達(dá)平衡,⑤正確;容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),不一定達(dá)到平衡,⑥錯(cuò)誤。]
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。