高中化学专题2化学反应与能量转化第一单元化学反应速率与反应限度第二课时化学反应的限度课件苏教版必修.ppt

,第,2,课时化学反应的限度,专题,2,第一单元化学反应速率与反应限度,学习目标,1.,认识可逆反应的特点。,2.,理解化学反应的限度。,3.,知道化学平衡的含义与特征，会判断可逆反应的平衡状态。,核心素养,1.,变化观念与平衡思想：化学反应有一定限度，是可以调控的。,2.,证据推理与模型认知：通过分析推理认识化学平衡的特征。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,化学方程式,_,溶液中微粒,三分子,_,四离子,_,反应特点,反应,进行到底,Cl,2,H,2,O,HCl,HClO,1.Cl,2,与,H,2,O,的反应,一、化学反应限度,H,2,O,、,Cl,2,、,HClO,H,、,Cl,、,ClO,、,OH,不能,2.FeCl,3,溶液与,KI,溶液的反应,实验步骤,实验现象,_,_,_,_,溶液颜色由无色变,为褐色,溶液分层，上层为浅绿色，下层油状液体呈紫色,溶液变为血红色,实验结论,有,生成,有,生成,上层清液中含有,_,离子方程式,_,反应特点,I,过量条件下，反应物,Fe,3,转化为生成物，即可逆反应具有一定的,_,I,2,Fe,2,和,I,2,未反应的,Fe,3,2Fe,3,2I,2Fe,2,I,2,不能完全,限度,3.,可逆反应,(1),概念：,在同一条件下,和,均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用,“,=,”,，用,“,”,。,(2),特征,正反应方向,逆反应方向,双同性：正、逆反应是在,下同时进行的。,共存性：反应物和生成物,存在。,同一条件,同时,(,1,),化学反应限度是在给定的条件下，可逆反应所能达到或完成的程度。化学反应限度的意义在于决定了反应的最大转化率。,(,2,),不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同；同一可逆反应在不同条件,(,如温度、浓度、压强等,),下，其反应限度不同。,归纳总结,例,1,对于化学反应限度的叙述，错误的是,A.,任何可逆反应都有一定的限度,B.,化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等,C.,化学反应的限度与时间的长短无关,D.,化学反应的限度是不可改变的,解析,任何可逆反应都有一定的限度，当反应达到限度时，此时,v,正,v,逆,，对同一可逆反应，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时间长短无关，但当外界条件发生改变时，化学反应的限度也会发生改变。,答案,解析,例,2,在一密闭容器中进行反应：,2SO,2,(g),O,2,(g),2SO,3,(g),，已知反应过程中某一时刻,SO,2,、,O,2,和,SO,3,浓度分别为,0.2,molL,1,、,0.1,molL,1,、,0.2,molL,1,。当反应达到平衡时，可能存在的数据是,A.SO,2,为,0.4,molL,1,、,O,2,为,0.2,molL,1,B.SO,2,为,0.25,molL,1,C.SO,3,为,0.4,molL,1,D.SO,2,、,SO,3,均为,0.15,molL,1,答案,解析,解析,假设,SO,2,、,O,2,完全转化为,SO,3,，则,c,(SO,2,),c,(O,2,),0,，,c,(SO,3,),0.4,molL,1,；假设,SO,3,完全转化为,SO,2,和,O,2,，则,c,(SO,2,),0.4,molL,1,，,c,(O,2,),0.2,molL,1,，,c,(SO,3,),0,，而可逆反应的特点是反应不能进行到底，故,A,、,C,错误；,又因为反应物,SO,2,和生成物,SO,3,不可能同时减小，故,D,错误。,1.,化学平衡状态的建立,(1),可逆反应过程中正、逆反应速率的变化,反应开始时：反应物浓度,，正反应速率,；生成物浓度为,，逆反应速率为,。,反应过程中：反应物浓度逐渐,，正反应速率逐渐,；生成物浓度逐渐,，逆反应速率逐渐,。,反应达平衡时：反应物的浓度和生成物的浓度都不再,，正反应速率和逆反应速率,。,二、化学平衡状态,最大,最大,0,0,减小,减小,增大,增大,改变,相等,(2),用图像表示化学平衡状态的建立,2.,化学平衡状态,(1),化学平衡状态的概念,如果外界条件,(,温度、浓度、压强等,),不发生改变，当,反应进行到一定程度时，,与,相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为,“,化学平衡状态,”,，简称化学平衡。,可逆,正反应速率,逆反应速率,(2),化学平衡状态的特征,(1),可逆反应必须在一定的外界条件下,(,如温度、浓度、压强等,),才能建立化学平衡。相同条件下,(,如温度、浓度、压强等,),，可逆反应无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终达到的平衡状态是相同的，即,“,殊途同归,”,。,归纳总结,(2),化学平衡状态的判断依据,直接判,断依据,v,正,v,逆,同一物质,生成速率等于消耗速率,不同物质,化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向,(,即一正一逆,),间接判,断依据,各物质的某些物理量保持不变,各组分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变,各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数保持不变,例,3,某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是,正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等,反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同,混合物的组成比例不会随时间而改变,A.,B.,C.,D.,解析,可逆反应达到平衡状态时，,v,正,v,逆,0,，且各组分的含量保持不变，故,正确；而反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡。,答案,解析,思维启迪,化学反应达到平衡时，各组分的浓度保持不变，不要理解为浓度相等，也不要理解为浓度之比等于化学计量数之比。,解析,例,4,在体积固定的容器中，对于反应,A(g,),B(g),3C(g)(,正反应为放热反应,),，下列叙述为平衡状态标志的是,单位时间内由,A,、,B,生成,C,的分子数与分解,C,的分子数相等,外界条件不变时，,A,、,B,、,C,浓度不随时间变化,体系温度不再变化,体系的压强不再变化,体系的分子总数不再变化,A.,B.,C.,D.,答案,解析,同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；,浓度不变，说明已达平衡；,如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。体系温度不变，说明已达平衡；,由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故,均正确。,易错警示,(1),化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的速率进行比较。,(2),利用,v,正,v,逆,0,判断平衡状态时注意：反应速率必须是一正一逆，不能都是,v,正,或都是,v,逆,。,学习小结,达标检测,1.,下列关于化学反应限度的说法中正确的是,A.,一个可逆反应达到的平衡状态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，正向反应速率和逆向反应速率相等且,等于零,C.,平衡状态时，各物质的浓度保持相等,D.,化学反应的限度不可以通过改变条件而改变,1,2,3,4,答案,解析,解析,反应达到平衡时,v,正,v,逆,0,，各物质浓度保持不变但不一定相等，且当外界条件发生改变时，这种状态可能会发生改变，,B,、,C,、,D,错误。,2.(2017,杭州市学军中学模拟,),一定条件下的可逆反应,2NO,2,(,红棕色,),2NO(,无色,),O,2,(,无色,),，在恒压密闭容器中充入,NO,2,，达到化学平衡状态的标志是,A.,反应停止了,B.NO,的正反应速率与,O,2,的逆反应速率相等,C.,c,(NO),c,(O,2,),2,1,D.,气体的颜色不再变化,答案,解析,1,2,3,4,解析,A,项，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；,B,项，,NO,的正反应速率与,O,2,的逆反应速率之比为,2,1,时才能确定反应达到平衡状态，故错误；,C,项，,c,(NO),c,(O,2,),始终是,2,1,，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；,D,项，混合气体的颜色不再改变，说明,NO,2,气体的浓度不变，达到平衡状态，故正确。,1,2,3,4,3.,在体积不变的密闭容器中发生反应,N,2,(g),3H,2,(g),2NH,3,(g),，下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是,(,),A.N,2,、,H,2,、,NH,3,的浓度之比为,1,3,2,B.,混合气体的密度不随时间变化,C.,当有,1 mol N,N,键断裂时，有,6 mol NH,键断裂,D.,单位时间内生成,2,a,mol NH,3,，同时消耗,a,mol N,2,答案,解析,1,2,3,4,1,2,3,4,解析,A,中，,N,2,、,H,2,、,NH,3,的浓度之比等于化学计量数之比时，不能确定是否处于平衡状态；,B,中，因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变；,C,中，当有,1 mol N,N,键断裂时，相当于生成,2 mol NH,3,(1 mol NH,3,中含有,3 mol NH,键,),，即形成,6 mol NH,键，同时有,6 mol NH,键断裂，符合,v,正,(NH,3,),v,逆,(NH,3,),，故处于化学平衡状态；,D,中，两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例。,4.,在,2 L,密闭容器内，,800,时反应,2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),体系中，,n,(NO,),随时间的变化如下表：,1,2,3,4,时间,/s,0,1,2,3,4,5,n,(NO)/mol,0.020,0.010,0.008,0.007,0.007,0.007,(1),上述反应,_(,填,“,是,”,或,“,不是,”,),可逆反应，在第,5 s,时，,NO,的转化率为,_,。,是,65%,答案,解析,(2),如图所示，表示,NO,2,变化曲线的是,_,。用,O,2,表示,0,2 s,内该反应的平均速率,v,_,。,1,2,3,4,b,1.5,10,3,molL,1,s,1,答案,解析,1,2,3,4,(3),能说明该反应已达到平衡状态的是,_(,填字母,),。,a.,v,(NO,2,),2,v,(O,2,),b.,容器内压强保持不变,c.,v,逆,(NO),2,v,正,(O,2,),d.,容器内密度保持不变,1,2,3,4,答案,解析,解析,a,项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；,由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故,b,项正确；,c,项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度保持不变，故,d,项无法说明该反应是否达到平衡状态。,