高中化学第二章化学反应与能量第3节化学反应的速率和限度第二课时课件新人教版必修.ppt

第,2,课时,化学反应的限度,化学反应条件的控制,知识铺垫,新知预习,自主预测,1,.,二氧化硫与水的反应、二氧化硫与氧气的反应是否属于可逆反应,?,试写出反应的化学方程式。,2,.,可燃物质充分燃烧需要具备的两个主要条件,:,温度达到着火点,与空气,(,或,O,2,),接触,。,知识铺垫,新知预习,自主预测,一、化学反应的限度,1,.,可逆反应,(1),定义,:,在同一条件下,正向反应,和,逆向反应,能同时进行的化学反应。,(2),特点。,知识铺垫,新知预习,自主预测,2,.,化学平衡状态,(1),化学平衡状态,:,在一定条件下,当一个,可逆,反应进行到正反应速率和逆反应速率,相等,时,反应物的浓度和生成物的浓度,不再改变,达到一种表面静止的状态。,(2),化学平衡状态的建立过程,知识铺垫,新知预习,自主预测,(3),化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像,知识铺垫,新知预习,自主预测,二、化学反应条件的控制,知识铺垫,新知预习,自主预测,解析,反应条件不同,不是可逆反应,故,(1)(4),错误。,(2),可逆反应中反应物和生成物同时存在,转化率不可能达到,100%,。,(3)SO,2,和,O,2,的反应是可逆反应。,答案,(1),(2),(3),(4),知识铺垫,新知预习,自主预测,2,.,下列说法中不正确的是,(,),A.,当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度,B.,当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等,C.,可以通过控制反应条件,使,2,mol,SO,2,与,1,mol,O,2,反应生成,2,mol,SO,3,D.,化学反应的限度可以通过改变条件来改变,解析,对于可逆反应,达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,反应物的转化率最大,A,、,B,两项正确,;2SO,2,+O,2,2SO,3,是可逆反应,无论怎样控制条件,反应物的转化率不可能达到,100%,即,2,mol,SO,2,与,1,mol,O,2,反应不会生成,2,mol,SO,3,C,项错误,;,化学反应的限度可通过改变条件,如温度、压强等来改变,D,项正确。,答案,C,探究,化学平衡状态的判断方法,问题探究,1,.,化学反应进行一定时间后,各组分的浓度相等或正好等于化学计量数之比时,化学反应是否达到平衡,?,答案,不一定。化学反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,浓度不一定相等,也不一定等于化学计量数之比。,2,.,如何理解,“,正、逆反应速率相等即达平衡状态,”?,答案,是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。,思维建模,化学平衡状态的判断依据,1,.,直接判断依据,素能应用,【典例】,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),已经达到平衡状态的标志是,(,填序号,),。,c,(H,2,)=,c,(I,2,)=,c,(HI),c,(H,2,),c,(I,2,),c,(HI)=1,1,2,c,(H,2,),c,(I,2,),c,(HI),不再变化,单位时间内生成,n,mol,H,2,的同时生成,2,n,mol,HI,单位时间内生成,n,mol,H,2,的同时生成,n,mol,I,2,反应速率,v,(H,2,)=,v,(I,2,)=,v,(HI),一个,HH,键断裂的同时有两个,HI,键断裂,温度和体积一定时,容器内压强不再变化,温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化,解析,和,分别体现了化学平衡建立过程中的某一种特定状态,这不一定是平衡状态。,体现了,c,(H,2,),、,c,(I,2,),和,c,(HI),都不再变化,这是一种平衡状态。,体现了,v,逆,(H,2,)=,v,正,(HI),即,v,(,正,)=,v,(,逆,),这是一种平衡状态。,未体现,v,(,正,)=,v,(,逆,),都为逆反应速率,这不一定是平衡状态。,未体现,v,(,正,)=,v,(,逆,),这不一定是平衡状态。,体现了,v,(,正,)=,v,(,逆,),这是一种平衡状态。,体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态。,体现了,c,(I,2,),、,c,(H,2,),和,c,(HI),都不再变化,这是一种平衡状态。,体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态。,答案,提能训练,在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应,m,A(g)+,n,B,(g),p,C,(g)+,q,D,(g),当,m,、,n,、,p,、,q,为任意整数时,达到平衡的标志是,(,),体系的压强不再改变,体系的温度不再改变,各组分的浓度不再改变,各组分的质量分数不再改变,反应速率,v,(A),v,(B),v,(C),v,(D)=,m,n,p,q,单位时间内,m,mol,A,发生断键反应,同时,p,mol,C,也发生断键反应,A.,B.,C.,D.,解析,判断化学平衡的根本标志是,v,(,正,)=,v,(,逆,),中,m,mol,A,断键,则同时生成,p,mol,C,而,p,mol,C,也发生断键反应,因此对,C,而言,v,(,正,)=,v,(,逆,),正确,;,而,中未指明反应速率表示的方向,错误,;,平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变,则各组分的质量分数不再改变,正确,;,间接标志是体系的温度不再改变,故,正确。但因,(,m+n,),与,(,p+q,),的相对大小不确定,故,无法确定。若,m+n,=,p+q,则压强始终不变化,此情况下无法说明反应是否平衡,故,错误。因此选,B,项。,答案,B,1,2,3,4,5,1,.,可逆反应达到最大反应限度的本质特征是,(,),A.,反应停止了,B.,正逆反应的速率均为零,C.,正逆反应都还在继续进行,D.,正逆反应的速率相等且不为零,解析,v,(,正,)=,v,(,逆,)0,是化学平衡的实质,也是判断可逆反应达到反应限度,(,平衡状态,),最重要的特征。,答案,D,1,2,3,4,5,解析,中两个反应的反应条件不相同,不互为可逆反应。,答案,B,1,2,3,4,5,3,.,下列说法不正确的是,(,),A.,化石燃料在任何条件下都能充分燃烧,B.,化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的,CO,、,SO,2,等有害气体,C.,直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好,D.,固体煤变为气体燃料后,能提高燃烧效率,解析,化石燃料只有在适当的温度和有足量氧气存在的情况下才能充分燃烧,化石燃料不经处理直接燃烧可产生,CO,、,SO,2,等有害气体。化石燃料,(,煤,),经深加工后变为气体燃料,不仅减少,SO,2,的排放,而且能提高燃烧效率。,答案,A,1,2,3,4,5,4,.,可逆反应,:2NO,2,2NO+O,2,在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是,(,),单位时间内生成,n,mol,O,2,的同时生成,2,n,mol,NO,2,单位时间内生成,n,mol,O,2,的同时生成,2,n,mol,NO,用,NO,2,、,NO,、,O,2,表示的反应速率的比为,2,2,1,的状态,混合气体的颜色不再改变的状态,混合气体的密度不再改变的状态,混合气体的压强不再改变的状态,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,A.,B.,C.,D.,1,2,3,4,5,解析,中单位时间内生成,n,mol,O,2,的同时必消耗,2,n,mol,NO,2,知,v,(,正,)=,v,(,逆,),所以,能说明达到平衡状态,;,所描述的都是指正反应方向的速率,无法判断,;,无论达到平衡与否,物质的反应速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比,;,有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡,;,因容器体积固定,密度是一个常数,所以,不能说明,;,该反应是一个反应前后气体体积不等的反应,容器的体积又固定,所以,均能说明达到平衡。,答案,A,1,2,3,4,5,5,.,在,200,时,将,a,mol,H,2,(g),和,b,mol,I,2,(g),充入到体积为,V,L,的密闭容器中,发生反应,:I,2,(g)+H,2,(g)2HI(g),。,(1),反应刚开始时,由于,c,(H,2,)=,c,(I,2,)=,。而,c,(HI)=,所以化学反应速率,最大,而,最小,(,为,0),。,(2),随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为,c,(H,2,),c,(I,2,),而,c,(HI),从而化学反应速率,v,(,正,),而,v,(,逆,),。,(3),当反应进行到,v,(,正,),与,v,(,逆,),时,此可逆反应达到了最大限度。若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将,。,1,2,3,4,5,解析,本题主要考查化学平衡建立的过程,开始时,c,(H,2,),和,c,(I,2,),为最大值,正反应速率最大,由于此时没有,HI,逆反应速率最小,为,0,随着反应的进行,c,(H,2,),和,c,(I,2,),越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡,v,(,正,)=,v,(,逆,),。,(2),减小减小增大减小增大,(3),相等保持不变,