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第二章

化学反应与能量

第3学时

化学反应的限度——化学平衡

学习目标

1.理解可逆反应的概念,形成化学平衡状态的概念; 2.了解控制反应条件的意义以及相应的措施。

自主学习

1.影响化学反应速率外部因素有哪些,它们如何影响的?

2.可逆反应及相关概念

(1)可逆反应的定义:在同一条件下

和

均能进行的化学反应。 (2)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“”而用“

”。 (3)特点:①双向性:反应物生成物。

②双同性:正、逆反应是在

下

进行的。 ③共存性:

和

同时存在,反应不能进行到底。 3.写出下列反应的化学方程式: (1)合成氨的反应:

。 (2)SO2和O2化合生成SO3的反应:

。 (3)Cl2溶于水:

。 说明:上述三个反应均为可逆反应,有些化学反应在同一条件下可逆程度很小,如:H2+Cl22HCl,Ag++Cl-AgCl↓等,我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。

4.向3~4 mL 1 mol/L的CaCl2溶液中滴入1 mol/L的Na2SO4溶液,实验现象是

,发生反应的化学方程式:

,离子方程式:

,向上述反应后的清液中滴入适量1 mol/L的Na2CO3溶液会看到

现象。 5.在AgCl悬浊液中生成AgCl的速率与溶解AgCl的速率相等时,溶液处于

状态,该状态具有的特征是

。 6.化学反应的限度(化学平衡状态) (1)一个可逆反应在一定的条件下,当反应进行到一定的程度时,正反应速率和逆反应速率

,反应物的浓度和生成物的浓度

,达到一种表面静止的状态,我们称为

,这就是这个反应所能达到的限度。 (2)化学反应的限度决定了反应物在该条件下的

,任何化学反应的进程都有一个限度,不同的化学反应相应的限度不同,化学反应的限度可以通过改变反应的条件而改变。 (3)一个可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志:①

;②

。

7.对于可逆反应2SO2+O2原子(

) A.只存在于O2中

C.只存在于SO2和O2中

2SO3,在混合气体中充入一定量的B.只存在于O2和SO3中

D.存在于SO2、O2和SO3中

18O2,足够长时间后,18O课内探究

1.以下三个反应是否是可逆反应?为什么? ①2H2+O22H2O

②CO2+H2O糖+O2

③3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

通过讨论,你觉得判断一个反应是否为可逆反应需要注意哪些问题?

2.一定条件下,在一容积固定的密闭容器中充入一定量的N2和H2,发生反应

N2+3H22NH3

(1)反应开始时: ①反应物的浓度

,正反应速率

。 ②生成物的浓度为

,逆反应速率为

。 (2)反应进行中: ①反应物的浓度逐渐

,正反应速率逐渐

。 ②生成物的浓度逐渐

,逆反应速率逐渐

。 (3)一段时间(t1): 正反应速率与逆反应速率相等,此时,反应物的浓度不再变化,生成物的浓度也不再变化。此时的状态就是

。 3.化学平衡状态的概念

如果外界条件不发生变化,当化学反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率

,反应物的浓度与生成物的浓度

,达到一种表面

的状态,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。 4.化学平衡的特征

(1)逆:研究对象必须是

反应。 (2)动:化学平衡是

平衡,即当反应达到平衡时,正反应和逆反应都仍在进行。

(3)等:正反应速率和逆反应速率

,即同一种物质的消耗速率和生成速率相等。这是化学平衡的本质特征。 (4)定:在平衡体系中,各组分的浓度

。这是化学平衡的外部特征。 (5)变:化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的,改变影响化学平衡的条件(浓度、温度、压强等),平衡会

,最后达到新平衡。 5.阅读课文P52,归纳提高煤的燃烧效率可以采取哪些措施? ①

②

随堂检测

1.对化学反应的限度的叙述,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

2.对于可逆反应M+NQ达到化学平衡时,下列说法正确的是(

) A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等

B.M、N全部变成了Q C.反应物和生成物的浓度都保持不变

D.反应已经停止

3.在密闭容器中充入PCl5,发生化学反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应一段时间后又向其中加入37Cl2,在重新达到化学平衡状态后,37Cl原子存在于(

) A.PCl5

B.PCl3

C.Cl2

D.三种物质中都有

4.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是(

) ①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2

②X、Y、Z的浓度不再发生变化

③容器中的压强不再发生变化

④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y A.①②

B.①④

C.②③

D.③④

5.可逆反应N2+3H22NH3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化学平衡状态的是(

) A.v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 6.可逆反应2HI(g)H2(g)+I2(g)在某恒温恒容的密闭容器中进行,下列各项中哪些能表明反应已达到该条件下反应的限度(

) ①密度不变

②压强不变

③分子总数不变

④断裂2 mol H—I键,同时断裂1 mol H—H键

⑤氢气的百分含量不变

⑥反应混合气体的平均相对分子质量不变

A.①②④⑤

B.②③⑤

C.④⑤

D.①②③④⑤⑥

参考

答

案

自主学习

1.影响化学反应速率的外部因素有浓度、温度、压强、催化剂、表面积等;浓度越大、温度越高、表面积越大,反应速率越大,催化剂一般加快反应速率(负催化剂能减慢反应速率,通常所说的催化剂是指正催化剂),压强的改变如果改变浓度也会影响反应速率。

2.(1)正反应方向

逆反应方向

(2)

(3)②相同条件

同时

③反应物

生成物

3.(1)N2+3H2(2)2SO2+O2(3)Cl2+H2O2SO3

HCl+HClO CaSO4↓+2NaCl

Ca2++SCaSO4↓

2NH3

4.溶液中出现白色沉淀

CaCl2+Na2SO4再次出现白色沉淀

5.饱和

固体不能再溶解,溶液的质量分数及物质的量浓度不再发生变化

6.(1)相等

保持不变

化学平衡状态

(2)最大反应程度

(3)正、逆反应速率相等

各平衡成分含量保持不变

7.D 课内探究

1.三个反应都不是可逆反应,因为三个反应都不是在相同条件下既向正反应方向进行,又向逆反应方向进行。判断一个反应是否为可逆反应需要注意正、逆两个反应的条件是否相同。

2.(1)①最大

最大

②0

0 (2)①减小

减小

②增大

增大

(3)化学平衡状态(达到了该条件下的反应限度) 3.相等

不再发生改变

静止

4.(1)可逆

(2)动态

(3)相等

(4)恒定不变

(5)发生改变

5.尽可能使煤充分燃烧,提高能量的转化率

尽可能充分利用燃料燃烧所释放的热能,提高热能利用率

随堂检测

1.解析:外部条件(如浓度、温度、压强)改变时化学反应的限度跟着改变。

答案:D 2.解析:正、逆反应速率相等时,即任意一种平衡成分的消耗和生成速率相等,但不等于0。

答案:C 3.D

4.C

5.C

6.C