1、第2课时 化学反应的限度,第2课时,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,探究整合应用,课前自主学案,一、可逆反应 1概念:在同一条件下,既可以向_方向 进行,又可以向_方向进行的反应。 2表示:用“ ”连接反应物和生成物。 3特点:在一定条件下,可逆反应有一定的 _,反应物不能完全转化为生成物。,正反应,逆反应,限度,思考感悟,【提示】 (1)二者不属于可逆反应,因为可逆反应是在相同条件下进行的。 (2)可逆反应不能进行到底,故不能生成2 mol NH3。,1可逆反应达到平衡的重要特征是( ) 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 答
2、案:D,答案:C,3在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述中错误的是( ) A开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后正反应速率减小为零 C随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定 D随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定 答案:B,课堂互动讲练,一是正反应和逆反应在同一条件下进行;否则,是非可逆反应。 二是正、逆反应同时进行,即进行的时间、地点是相同的,反应物和生成物共存。 三是无论一种物质的投入量有多大,另外与它反应的物质总也不能完全反应,总有剩余。,(2011年福州高一检测)在一定量的
3、密闭容器中进行反应:2SO2(g)O2(g) S 2O3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) ASO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L BSO2为0.25 mol/L CSO2、SO3均为0.15 mol/L DSO3为0.40 mol/L,【思路点拨】 本题考查对可逆反应的特征的理解,解答时,应注意两点: (1)可逆反应既可向正反应方向进行,同时又可向逆反应方向进行; (2)可逆反应不能进行到底,只能反应到一定程度达到平衡状态,平衡时各物质的物质的量都大
4、于零。 【解析】 对于本题,若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达平衡,此时SO3的浓度应小于0.40 mol/L;若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达平衡,此时SO2的浓度应,小于0.4 mol/L,O2的浓度应小于0.2 mol/L;由反应的量的关系可知c(SO2)c(SO3)0.4 mol/L,因此两者不可能同时为0.15 mol/L。 【答案】 B,变式训练1 在已达到平衡的可逆反应2SO2O22SO3中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在于下列物质中的( ) A多余的氧气中 B生成的三氧化硫中 C氧气和二氧化硫中 D二氧化硫、氧气和三氧化硫中 解析:选D。18
5、O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含18O的SO3又会分解得到含18O的SO2和O2,因此,18O可存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。,1化学平衡的判断依据,即化学平衡的两个主要特征: (1)本质特征:v(正)v(逆); (2)现象特征:反应混合物中各组分含量保持不变。 2判断方法: (1)直接判断法 正反应速率逆反应速率0; 同一物质的消耗速率与生成速率相等; 各组分的浓度保持不变。,(2)间接判断法 各组分的百分含量保持不变(各物质的物质的量分数一定、各物质的质量分数一定、各气体的体积分数一定); 各组分的物质的量不随时间的改变而改变; 各气体的体积不随时间的改变而
6、改变。 (3)特例判断法 对反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应来说,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量不随时间的改变而改变时,,反应即达化学平衡状态; 对反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应来说,混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量不随时间的改变而改变时,不能判断该反应是否已达化学平衡状态; 反应体系内有色物质的颜色不再改变。 无论用什么方法判断可逆反应是否达到平衡状态,都要以本质特征或现象特征为依据来展开分析和判断。也就是说,判断可逆反应是否达到平衡状态的根本标志是v(正)v(逆),其余的判断方法都是从这个方法的基础上衍生出来的。,可逆反应N23H2
7、 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 ( ) A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3) C2v正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2),【解析】 当正反应速率等于逆反应速率时,可逆反应达到平衡状态。根据化学方程式中NH3和H2的计量关系,可以看出正反应在单位时间内有3 mol H2发生化合反应,必定同时生成2 mol NH3,故有2v正(H2)3v正(NH3)。这时逆反应如果同时有2 mol NH3发生分解反应,NH3的物质的量就相当于没有变化,好像“表面上静止”达到平衡状态。所以当2v正(H
8、2)3v逆(NH3)时,NH3的正、逆反应速率相等,说明反应已达到平衡状态。 【答案】 C,【规律方法】 化学平衡的本质是正逆反应的速率相等。如果只说明正反应速率的大小或者逆反应速率的大小,而没有说明正逆反应速率之间的关系,则无法判定反应是否达到平衡。判断过程中,尽量把不同物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率,同时注意速率的单位应换算成统一的单位。,变式训练2 (2011年宁波高一检测)可逆反应2NO22NOO2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( ) 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
9、2 用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为221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 A B C D,解析:选B。解答本题的关键是根据所给条件判断出v(正)v(逆)。中生成n mol O2的同时生成2n mol NO,都是正反应速率,不能作为判断依据;中生成n mol O2为正反应速率,同时生成2n mol NO2为逆反应速率,且符合化学计量数之比,正确;不能作为判断依据;中NO2为红棕色气体,颜色不再发生变化,说明其浓度不再发生变化,说明反应平衡了;中该体系混合气体的密度为一恒定的数值,不变,所以不能作为判断达到平衡的标志。,探究整合应用,有
10、关化学平衡的计算方法 1计算模式 设a molL1、b molL1分别为A、B两物质的起始浓度,mx molL1为反应物A的转化浓度,nx molL1为B的转化浓度,则:mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) c始(molL1) a b 0 0 c(molL1) mx nx px qx c平(molL1) amx bnx px qx,2基本步骤 (1)确定反应物或生成物的起始加入量。 (2)确定反应过程中各物质的变化量。 (3)确定平衡时各物质的平衡量。 (4)依据题干中的条件建立等式关系进行解答。 3有关化学平衡的计算 (1)反应物的转化率,(4)原混合气体中,ab_。 (5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,(N2)(H2)_。 【解析】 (1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为12。 设反应掉的N2的物质的量为x mol,则x612 解之x3 则a13316。 (2)平衡时NH3的物质的量为(716.8 L/22.4 Lmol1)25%8 mol。 (3)可利用差量法计算:假设气体总物质的量减少y,,【答案】 (1)16 (2)8 mol (3)54 (4)23 (5)12,