1、第二章 化学反应与能量第三节 化学反应的速率和限度(第 2 课时) 【学习目标】1、 了解化学反应的可逆性。2、 了解化学平衡的概念和含义。3、 了解化学反应的限度的影响因素。课 前 自 主 学 习 【自主预习】1. 实验发现,在二氧化硫和氧气的反应中,无论怎样改变条件,都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫,这是因为在二氧化硫与氧气发生反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫也在分解。像这样的反应就叫可逆反应。可逆反应: 在可逆反应中,从左到右进行的反应叫正反应,从右到左进行的反应叫逆反应。2.在一定条件下, 进行到一定程度时, 和 相等, 和 不再改变,达到一种表面静止状态,我们称为 简称 。3. 化
2、学平衡状态是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度,即: 。化学反应限度决定了反应物在该条件下的 4.任何可逆反应在给定条件下都有一定限度,只是不同反应的限度不同,改变 可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。5.在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应(提高 )抑制有害的反应(减缓 ) 。6.提高煤燃烧效率的方法: 【小结】判断可逆反应达到平衡的标志化学平衡状态的判断(以 aA bB cC d D 为例)可从以下几个方面分析1. v(B 耗)=v (B 生)2. v(C 耗):v(D 生)= c :d3. c(C),C,n (c)等量不变。4. 若 A.B.C.D 为气体,且 a+b c+
3、d,定容时,压强恒定。5. 体系颜色不变6 单位时间内,某物质的化学键的断裂量等于形成量。【预习检测】1下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 固体燃料粉碎 液体燃料雾化 煤经气化处理 通入足量的空气A. B. C. D.全部2 在一定条件下,某容器中充入 N2 和 H2 合成 NH3,以下叙述错误的是( )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3对于反应 N2+3H2 2NH3,下列说法处于化学平衡状态的是:(N 2
4、 生成)=(N 2 消耗) ,N 2、H 2、NH 3 的分子数之比为 132,单位时间内生成 2molNH3,同时消耗1molN2,N 2、H 2、NH 3 的物质的量不再发生变化。A、 B、 C、 D、【问题存疑】课 堂 合 作 探 究 【合作探究】【合作探究一】在密闭容器中加入 1mol SO2 和 1mol O2 发生反应:2SO 2+ O2 2 SO3对以上反应,请分析:(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?(2)当反应刚开始时,正反应和逆反应哪个反应速率大?(3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?(4)随着反应的进行,正反应速率和逆反应速率怎样变化?(5)反应
5、会进行到什么时间“停止”?(6)此时反应物和生成物浓度如何变化?(7)给这个状态命名?(8)反应是否真的停止了吗?小结1、化学反应限度:2、达到化学反应限度的特征(一定条件下的可逆反应):逆等动定变【讨论与交流】判断下列说法是否达到平衡例举反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定各物质的质量或各物质质量分数一定各气体的体积或体积分数一定混合物体系中各成分的含量总体积、总压力、总物质的量一定在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA,即 V(正) =V(逆)在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了 p molC,则 V(正
6、) =V(逆)V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V (正) 不一定等于 V(逆)正、逆反应速率的关系在单位时间内生成 n molB,同时消耗了 q molD,因均指 V(逆)m+np+q 时,总压力一定(其他条件一定)压强m+n=p+q 时,总压力一定(其他条件一定)Mr 一定时,只有当 m+np+q 时混合气体平均相对分子质量MrMr 一定时,但 m+n=p+q 时温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)随 堂 达 标 训 练 1一定温度下,反应 A2(g) B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( )A单位时间内生成 n mol A2 的同时生成
7、 n mol ABB 容器内的总压强不随时间的变化而变化C单位时间内生成 2n mol AB 的同时生成 n mol B2D单位时间内生成 n mol A2 的同时生成 n mol B22下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )提高燃料的着火点 降低燃料的着火点 将固体燃料粉碎 将液体燃料雾化 将煤气化处理 通入足量的空气A B C D3在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应 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; 气体总物质的量; 混合气体的平均相对分子质量; C、D 反应速率的比值
8、A. B. C. D. 4将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(g)B(g) 2C(g),若 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol/L,现有下列几种说法:用物质 A 表示反应的平均速率为 0.3 mol/(Ls)用物质 B 表示反应的平均速率为 0.6 mol/(Ls)2 s 时物质 A 的转化率为 70%2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/L其中正确的是( )A B C D5下列措施,不能使煤炭燃烧更充分,提高热能利用率的是( )A向燃烧正旺的炉火上洒一些水B把煤炭做成大煤球C在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝
9、煤D把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧6将 a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示,在相同条件下,将 b g(ab)粉末状碳酸钙与同浓度的足量盐酸反应(图中虚线所示),则相应的曲线正确的是( ) c7下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加 B.化学反应速率为“0.8 mol/(Ls)”表示的意思是:时间为 1 s 时,某物质的浓度为 0.8 mol/L C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显 8t时,将
10、 2 mol SO2 和 1 mol O2 通入体积为 2 L 的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g),2 min 时反应达到化学平衡,此时测得反应物 O2 还剩余 0.8 mol,请填写下列催 化 剂空白:(1)从反应开始到化学平衡,生成 SO3 的平均反应速率为_ ;平衡时 SO2 转化率为_。(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( 填标号,下同)_。A容器内压强不再发生变化BSO 2 的体积分数不再发生变化C容器内 气体原子总数不再发生变化D相同时间内消耗 2n mol SO2 的同时消耗 n mol O2E相同时间内消耗 2n mo
11、l SO2 的同时生成 n mol O2(3)t2时,若将物质的量之比 n(SO2)n(O 2)11 的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体体积减少了 20%。SO 2 的转化率为_。9在容积为 10L 的密闭容器中通入一定量的 SO2 和 O2,450时发生反应:2SO 2+O2 2SO3(正反应放热) ,SO 2 和O2 的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示。请回答下列问题:(1)04 min 的平均反应速率 v(SO 2)= moll-1min-1。(2)在图中画出 SO3 的物质的量浓度随时间的变化曲线。(3)在其他条件不变,7min 时分别改变下列条件,将
12、改变条件的瞬间正、逆反应速率的变化情况(“增大” 、 “减小”或“不变” )填入下表空格内:改变的条件 V 正 V 逆增大 O2 的浓度 增大减小 SO3 的浓度 减小缩小容器的体积 增大加入 V2O5 作催化剂 增大学习感悟知 能 拓 展 提 升 【达标检测】1化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,如果设法提高化学反应的限度,下面的说法错误的是( )A能够节约原料和能源 B能够提高产品的产量C能够提高经济效益 D能够提高化学反应速率 2 2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( ) A. 催化剂 V2O5 不改变该反应的逆反
13、应速率B. 增大反应体系的压强,反应速度一定增大C. 该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D. 在 t1、t 2 时刻,SO 3(g)的浓度分别是 c1,c 2,则时间间隔 t1t 2 内,SO 3(g)生成的平均速率为 =3已知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)。若在 500和催化剂的作用下,该反应在容积固定的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )A若降低温度,可以加快反应速率B使用催化剂是为了加快反应速率C在上述条件下,SO 2 能完全转化为 SO3D达到平衡时,SO 2 和 SO3 的浓度一定相等4下列关于反应速率的说法错误的是( )A. 反应速
14、率用于衡量化学反应进行的快慢B. 可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为 0C. 决定反应速率的主要因素是反应物的性质D. 增大反应物浓度,提高反应温度都能增大反应速率5在一恒容密闭容器中注入 NO2,在 25时建立下列平衡: 2NO2(g) N2O4(g) H0,若把容器置于 100的沸水中,下列情况:颜色、气体平均相对分子质量、质量、压强、密度中不变的是( )A. B. C. D. 6在一定温度下,反应 A2(气)B 2(气) 2AB(气)达到平衡状态的标志是A单位时间里生成 n molA2,同时生成 n molABB容器中的总压强不随时间而变化CA 2、B 2、A B 的物质的量
15、之比满足 1:2:3D单位时间里生成 2n molAB 的同时生成 n molB27下列有关化学反应速率和 限度的说法正确的是A实验室用 H2O2 分解制 O2,加入 MnO2 后,反应速率明显加快B实验室用 H2O2 分解制 O2,加入 MnO2 后,生成 O2 的总气体量增多C2SO 2+O2 2SO3 反应中,SO 2 的转化率能达到 100%来源:学科网 ZXXKD金属钠与水反应,增加水的量,能加快反应速率8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因时间而改变A B C D9一定温度下
16、,在容积为 V L 的密闭容器中进行反应:aN(g) bM(g),M、N 的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)此反应的化学方程式中 a:b_(2)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_ 。A反应中 M 与 N 的物质的量之比为 1:1B混合气体的总质量不随时间的变化而变化C混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化D单位时间内每消耗 amol N,同时生成 b molME混合气体的压强不随时间的变化而变化F在混合气体中 N 的质量百分数保持不变【自主预习】1 在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,叫做可逆反应。2 正反应速率 逆反应速率 反应物的浓度
17、生成物的浓度化学平衡状态 化学平衡3 该反应进行的限度 最大转化率4 反应条件5 提高反应物的转化率即原料的利用率,加快反应速率反应速率,减少甚至消除有害物质的生产,控制副反应的发生等6 使燃料充分燃烧(提高能量转化率):用煤粉(增加固体的表面积) 、空气或氧气适当过量(增加反应物浓度)充分利用释放的能量(提高能量利用率)炉膛采用保温材料、废气用以烧水取暖等等。【预习检测】1D 2B 3A【讨论与交流】平衡 平衡 平衡 不一定平衡 平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡随 堂 达 标 训 练 1C 2C 3A 4B 5B 6C 7C8(1)0.1 mol/(Lmin) 20% (2)ABE (3)80% 9(1)0。03 (2)(3)不变;不变;增大;增大知 能 拓 展 提 升 【达标检测】1D 2D 3B 4B 5A 6D 7A 8B 9(1)2:1 (2)CEF