春高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2.2 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版必修2

1、1第第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度課時化學(xué)反應(yīng)的限度2目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引3目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.可逆反應(yīng)(1)定義在相同條件下同時向正、反兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特點一定條件下,反應(yīng)有一定的限度,反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物。(3)化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫預(yù)習(xí)交流預(yù)習(xí)交流1H2和O2點燃生成H2O,H2O在直流電的作用下生成H2和O2,二者是可逆反應(yīng)嗎?答案:不是;因為二者的反應(yīng)條件不同。4目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引2.化學(xué)平衡(1)定義在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)仍在繼

2、續(xù)進(jìn)行,因此化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。(2)化學(xué)平衡的移動已達(dá)化學(xué)平衡的可逆反應(yīng),當(dāng)條件改變時,原來的化學(xué)平衡被破壞,并在新的條件下建立起新的平衡的過程。(3)化學(xué)平衡移動的影響因素影響化學(xué)平衡移動的因素有:溫度、反應(yīng)物濃度、壓強等。5目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引預(yù)習(xí)交流預(yù)習(xí)交流2可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,反應(yīng)就停止了。你同意該觀點嗎?答案:不同意?？赡娣磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)仍在進(jìn)行,只不過在此條件下正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不為零。6問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二一、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及特征活動與探究活動與探究完成下列問題,體會化學(xué)平衡:斷,正反應(yīng)速率不斷;生成物濃度不斷,逆反應(yīng)速率不斷。最終在t時刻,反應(yīng)物和

3、生成物濃度不再發(fā)生,此時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,即達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)請你畫出v正(SO2)、v逆(SO2)隨時間變化的圖像。7問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二答案:(1)減小減小增大增大變化相等8問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二遷移與應(yīng)用遷移與應(yīng)用例例1在一定溫度下,向aL恒容密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g)。此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 ()A.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1 2 2D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ思路點撥解答本題要注意以下三點:(1)達(dá)到平衡時,v(

4、正)=v(逆)。(2)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)濃度不再變化。(3)平衡濃度與化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)無關(guān)。9問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二解析:各反應(yīng)物質(zhì)均為氣體,反應(yīng)過程中混合氣體的總質(zhì)量一定,體積一定,因此密度為定值,與反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)無關(guān),A錯;B項恰恰表示了當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時的情況:各組成成分的濃度不再變化,B對;C項假設(shè)開始投入2molX、4molY進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)有1molX和2molY反應(yīng)生成2molZ時,X、Y、Z的濃度之比為1 2 2,但并不一定是達(dá)到平衡時的狀態(tài),C錯;D項中消耗X與生成Z的反應(yīng)均為正反應(yīng),沒有表達(dá)正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系,D錯。答案:B10問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練1用

5、氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。一定條件下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.v逆(N2)=3v正(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合氣體密度保持不變D.c(N2) c(H2) c(HCl)=1 3 6答案:C解析:利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式中化學(xué)計量數(shù)之比可知,A項應(yīng)為3v逆(N2)=v正(H2),才表示v(正)=v(逆),故A錯誤;B項均表示正反應(yīng)速率,無論反應(yīng)是

6、否處于平衡狀態(tài),都成立,B錯誤;混合氣體密度不變,說明體系中混合氣體質(zhì)量不變,若未達(dá)到平衡,則混合氣體質(zhì)量改變,所以C項表示達(dá)到平衡狀態(tài);D項表示的濃度關(guān)系與是否平衡無關(guān),錯誤。11問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二1.化學(xué)平衡的特征(1)“逆”:可逆反應(yīng)。(2)“動”:達(dá)平衡狀態(tài)時,可逆反應(yīng)并未停止,因此化學(xué)平衡是動態(tài)平衡。(3)“等”:平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率相等。(4)“定”:平衡時,反應(yīng)體系中各成分的含量(濃度或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或氣體的體積分?jǐn)?shù))保持恒定。(5)“變”:改變條件,化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變。12問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二2.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)直接依據(jù)v(正)=v(逆)0:同一種物質(zhì)的生成

7、速率等于消耗速率;在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比;在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。各組分的濃度保持一定:各組分的濃度不隨時間的改變而改變;各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時間的改變而改變。13問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二(2)間接依據(jù)反應(yīng)體系中總壓強或氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化(適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng))。對于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng),若體系顏色不再變化,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。14問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二特別注意(1)從不同角度出發(fā)可以得到許多判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),如物質(zhì)的量、濃度、體積、體積分?jǐn)?shù)、壓強

8、、平均相對分子質(zhì)量、溫度、密度、顏色等。但無論從哪個角度,最終必須落實到以下兩點:正、逆反應(yīng)速率相等;各組分的濃度保持不變。(2)根據(jù)氣體密度不變判斷是否平衡時(在體積恒定的容器中),首先看反應(yīng)體系中是否全為氣體,如果全為氣體,則氣體密度不變時不一定達(dá)到平衡;如果不全為氣體,如對于A(s)+2B(g)C(g)+D(g),氣體密度不變時則一定達(dá)到平衡。(3)利用v(正)=v(逆)判斷平衡狀態(tài)時注意兩點:一是反應(yīng)速率必須是一正一逆,不能都是v(正)或都是v(逆),二是“相等”是指用物質(zhì)表示的速率之比等于它們在方程式中對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。15問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二二、化學(xué)平衡的移動及溫度的影響活動與

9、探究活動與探究請你認(rèn)真觀察演示實驗,記錄實驗現(xiàn)象。分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。16問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二深淺深增大吸熱反應(yīng)淺減小放熱反應(yīng)17問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二遷移與應(yīng)用遷移與應(yīng)用例例2對處于化學(xué)平衡的體系,從化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知()A.化學(xué)反應(yīng)速率變化時,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動B.化學(xué)平衡發(fā)生移動時,化學(xué)反應(yīng)速率一定變化C.正反應(yīng)進(jìn)行的程度大,正反應(yīng)速率一定大D.只有在催化劑存在下,才會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率變化而化學(xué)平衡不移動的情況思路點撥解答本題時注意以下兩點:(1)化學(xué)反應(yīng)速率的變化不一定能引起平衡的改變;(2)化學(xué)平衡發(fā)生移動時,化學(xué)反應(yīng)速率一定會發(fā)生變化。18問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二解析:

10、使用催化劑時,正、逆速率同等程度增大,平衡并不移動,A錯誤;化學(xué)平衡移動的過程就是由v(正)=v(逆)變?yōu)関(正)v(逆),再轉(zhuǎn)化為v(正)=v(逆)的過程,B正確;反應(yīng)進(jìn)行的程度和反應(yīng)速率無必然聯(lián)系,故反應(yīng)進(jìn)行的程度大,正反應(yīng)速率不一定大,C錯誤;對于類似H2(g)+I2(g)2HI(g)的反應(yīng),其他條件不變,縮小體積時,H2(g)、I2(g)、HI(g)的濃度同等程度增大,正、逆速率同等程度增大,故平衡不移動,D錯誤。答案:B19問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練2如圖所示將實驗裝置連接好,然后向左邊燒杯的水中投入一定量的CaO固體,則此燒杯中氣體的紅棕色變,向右邊燒杯的水中投入一定量的

11、硝酸銨固體,則此燒杯氣體的紅棕色變。答案:深淺解析:投入一定量的CaO固體,CaO與水反應(yīng)放熱,溶液溫度會升高。投入一定量的硝酸銨固體,NH4NO3溶解吸熱,溶液溫度會降低。該反應(yīng)正向放熱,逆向吸熱,結(jié)合平衡移動原理可以解決問題。20問題導(dǎo)學(xué)即時檢測一二1.影響化學(xué)平衡的因素溫度對化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下,溫度升高,會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動;溫度降低,會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。2.正、逆反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡移動的關(guān)系21問題導(dǎo)學(xué)即時檢測1234561.下列各組反應(yīng)中,屬于可逆反應(yīng)的一組是()答案:C解析:可逆反應(yīng)是指在相同的條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向

12、逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。A、B、D各項中的兩個反應(yīng),反應(yīng)條件不同,不屬于可逆反應(yīng)。22問題導(dǎo)學(xué)即時檢測1234562.如圖曲線a表示釋放能量的反應(yīng)X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。若改變起始條件,使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是()A.升高溫度B.加大X的投入量C.加催化劑D.增大體積答案:C解析:a曲線換為b曲線,只是縮短達(dá)到平衡的時間,即加快了反應(yīng)速率而平衡沒有移動,加入催化劑能同等程度加快正逆反應(yīng)速率,而平衡不移動,故C對,而A、B、D中的措施都會使平衡發(fā)生移動。23問題導(dǎo)學(xué)即時檢測1234563.在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N

13、的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如右圖所示,下列表述正確的是()A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNB.t2時,正、逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡C.t3時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.t1時,N的濃度是M濃度的2倍答案:D解析:由曲線可知,N物質(zhì)的量減少,是反應(yīng)物,M物質(zhì)的量增加,是生成物,反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2NM,A項不正確。橫坐標(biāo)t2對應(yīng)縱坐標(biāo)數(shù)值為4,縱坐標(biāo)是物質(zhì)的量,不是速率,B項不正確。t3時刻以后,M、N物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),v(正)=v(逆),C項不正確。t1時刻N的物質(zhì)的量為6mol,M的物質(zhì)的量為3mol,D項正確。24問題導(dǎo)學(xué)即時檢測1234564.一定溫度下,在2L的密

14、閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:下列描述正確的是()A.從反應(yīng)開始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158molL-1s-1B.從反應(yīng)開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79molL-1C.從反應(yīng)開始到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)答案:C25問題導(dǎo)學(xué)即時檢測12345626123456問題導(dǎo)學(xué)即時檢測5.H2(g)+I2(g)2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填序號)。c(H2)=c(I2)=c(HI)c(H2) c(I2) c(HI)=1 1 2c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變單位時

15、間內(nèi)生成nmolH2的同時生成2nmolHI單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolI2反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI)一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化答案:27123456問題導(dǎo)學(xué)即時檢測解析:化學(xué)反應(yīng)建立平衡時,各組分的濃度不變,但不一定存在相等或滿足其他定量關(guān)系,故不正確,正確;體現(xiàn)v(正)=v(逆),正確;未體現(xiàn)v(正)=v(逆),不正確;反應(yīng)速率始終是v(H2)=v(I2)=v(HI),不正確;體現(xiàn)v(正)=v(逆),正確;反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等,壓強始終相等,不正確;顏色不變化,說明c(I2)不變,正確;溫度、壓強不變時,體積也不變,混合氣體密度是常數(shù),不正確。故應(yīng)選。28123456問題導(dǎo)學(xué)即時檢測6.某溫度時,在2L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如右圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式:;(2)反應(yīng)開始至2min末,X的反應(yīng)速率為molL-1min-1;(3)3min后圖中曲線所表示