1、第2课时 化学反应的限度,第2章 第2节 化学反应的快慢和限度,学习目标 1.了解可逆反应的特征。 2.理解化学平衡状态的概念及特征，能够判断化学平衡状态。 3.知道条件改变时化学平衡会发生移动。 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,1.可逆反应 (1)概念：在 下，同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。 (2)表示：可逆反应的化学方程式中，用“_”号代替“=”号。 (3)特征 双向性：反应物 生成物。 双同性：正、逆反应是在 下同时进行的。 共存性：反
2、应物和生成物 存在。,相同条件,一、化学平衡的建立及其特征,同一条件,同时,2.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 。 反应达到平衡时：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 。,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,3.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
3、，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”。,(2)化学平衡状态的判断依据,例1 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
4、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2 在体积固定的绝热容器中，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
5、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，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，达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，达到平衡时，二者不再改变，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。,解析,例3 在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，能说明反
6、应A(s)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态的是 混合气体的压强 混合气体的密度 B的物质的量浓度 气体的总物质的量 A. B. C. D.,答案,解析 反应中A为固态，反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体的压强不变不能说明反应达到平衡，错误； ，m总变化，V总不变，故混合气体的密度不变可以说明反应达到平衡，正确； B的物质的量浓度不变可以说明反应达到平衡，正确； 反应前后气体总物质的量不变，气体总物质的量不变不能说明反应达到平衡，错误。,思维启迪,(1)分析气体体积、压强、密度等物理量不再变化是否能说明化学反应已达到平衡状态时，首先要分清化学平衡建立的条件及反应中各物质的状态。化学
7、平衡建立的条件主要有同温同压、同温同体积、恒容绝热。 (2)某一物理量在从开始到平衡的过程中是“变化”的，而达到平衡后则“不变”，则此物理量是判断平衡状态的标志。,1.实验探究温度改变对化学平衡的影响,二、化学平衡的移动,红棕,无,变浅,变深,增大,逆反应,减小,正反应,放,2.升高温度，平衡向 反应方向移动；降低温度，平衡向 反应方向移动。,吸热,放热,(1)化学平衡移动的概念：已达到化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。 (2)化学平衡移动过程可表示为,(3)影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强等。 (4)平衡移动的结果判断
8、 若条件改变引起： v正v逆平衡正向移动； v正v逆平衡逆向移动； v正、v逆同时改变，若v正v逆平衡不移动。,例4 引起化学平衡移动的根本原因是 A.浓度的改变 B.压强的改变 C.使用了催化剂 D.正、逆反应速率的改变程度不同,解析 其他条件一定时，浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。,答案,解析,思维启迪,(1)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正
9、v逆，平衡才发生移动。 (2)催化剂能同倍数的改变v正和v逆，故催化剂不影响化学平衡状态。,例5 下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是 A.反应体系的温度改变 B.反应混合物中各组分的百分含量改变 C.正、逆反应速率改变 D.反应物的转化率改变,答案,解析,解析 A项，任何反应的发生都伴随能量的变化，所以，温度改变时，化学平衡一定会发生移动；根据化学平衡的特征，平衡时各组分的百分含量不变、反应物转化率不变，可判断B项、D项平衡发生移动； C项，若v正与v逆改变的程度相同，两者仍相等，则平衡不移动。,学习小结,达标检测,1.下列有关可逆反应的说法不正确的是 A.可逆反应是指在同一条件下能同
10、时向正、逆两个方向进行的反应 B.2HIH2I2是可逆反应 C.2H2O2 2H2O与2H2O 2H2O2互为可逆反应 D.可逆反应中反应物和生成物同时存在,答案,解析,解析 C项中两个反应是在不同的条件下进行的，故不能称之为可逆反应，C项不正确。,1,2,3,4,5,6,2.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,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 平衡状态就是一个可
11、逆反应在该条件下所能达到的最大限度，A正确； 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。,1,2,3,4,5,6,3.(2017杭州市学军中学模拟)一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，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O2的逆反应速率相等 C.c(NO)c(O2)21 D.气体的颜色不再变化,答案,解析,1,2,3,4,5,6,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
12、2的逆反应速率之比为21时才能确定反应达到平衡状态，故错误； C项，c(NO)c(O2)始终是21，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NO2气体的浓度不变，反应达到平衡状态，故正确。,1,2,3,4,5,6,4.(2017金华月考)在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应2A(g)3B(g)4C(g)。下列描述中，说明反应已达到平衡状态的是 A.各物质的浓度之比c(A)c(B)c(C)234 B.混合气体中各物质的浓度相等 C.单位时间内，消耗a mol A物质的同时消耗2a mol C物质 D.混合气体的体积是反应开始前的,答案,解析,解析 反
13、应达到化学平衡状态时，各组分浓度保持不变，不是浓度相等；用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比为化学计量数之比。,1,2,3,4,5,6,5.在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是 A.容器内的总压强不随时间变化 B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C.XY气体的物质的量分数不变 D.X2和Y2的消耗速率相等,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 该反应前后气体的总物质的量相等，该反应在整个反应过程中总压强不变，A项不能说明该反应已经达到平衡； 该反应前后气体总物质的量和气体总质量不变，气体的平均相
14、对分子质量始终不变化，B项不能说明该反应已经达到化学平衡； X2和Y2的化学计量数相等，D项，其消耗速率相等不能说明该反应已经达到平衡； XY气体的物质的量分数随反应进行而减小，C项，XY气体的物质的量分数不变时能说明反应达到化学平衡。,1,2,3,4,5,6,6.在2 L密闭容器中，800 时反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表所示：,答案,解析,(1)下图中A点处，v正_(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v逆，A点正反应速率_B点正反应速率。,大于,大于,1,2,3,4,5,6,解析 A点，反应未达平衡，由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小，说
15、明反应从正向开始，所以A点v正v逆；A点处反应物的浓度大于B点，所以A点正反应速率大于B点。,1,2,3,4,5,6,(2)图中表示NO2的变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。,答案,解析,b,1.5103 molL1s1,1,2,3,4,5,6,(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是_。 a.v(NO2)2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)2v正(O2) d.容器内的密度保持不变,答案,解析,解析 v(NO2)2v(O2)未指明v正、v逆，不能表明是平衡状态，该反应遵循质量守恒定律，且容器的体积未变化，所以容器内的密度在平衡与不平衡时都不变化。,bc,1,2,3,4,5,6,(4)能使该反应的反应速率增大的是_。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂,答案,解析,解析 分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度、加入催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。,bcd,1,2,3,4,5,6,
