化學(xué)反應(yīng)的限度教師版

1、恒升教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義1學(xué)員編號：年級： 高一課 時 數(shù)：3學(xué)員輔導(dǎo)科目：化學(xué)學(xué)科教師：飛授課C(化學(xué)反應(yīng)的限度)C(化學(xué)反應(yīng)平衡)T 能力提升授課日期及時段教學(xué)內(nèi)容一、專題精講可逆反應(yīng)的概念和特點(diǎn)科學(xué)研究表明，很多化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行時都具有可逆性。我們通常把在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向 均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為“可逆反應(yīng)”。 如 ：H2 與 N2 NH3 的反應(yīng)，SO2 與 O2 化合生成 SO3 的反應(yīng)，Cl2 溶于 HCl 和 HClO 的反應(yīng)，等等。例 1 對于可逆反應(yīng) 2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的 18O2，足夠長的時間后，18O 原子（）A. 只于O2 中B.

2、 只于O2 和 SO3 中C. 只于O2 和 SO2 中D. 于 O2、SO2 和 SO3 中該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，中的可通過正反應(yīng)從 分子進(jìn)入分子，而的分解時， 會產(chǎn)生和。綜上所述，本題正確為D。例 2 下列反應(yīng)中不屬于可逆反應(yīng)的是()A. SO2 溶于水和 H2SO3 分解B. H2 跟 I2 化HI 和 HI 分解C. SO2 跟 O2 化SO3 和 SO3 分解D. 電解H2 與 O2 和 H2 與 O2 轉(zhuǎn)化成 H2O可逆反應(yīng)必須強(qiáng)調(diào)“二同”：同一條件，同時；“二方向”：反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向的轉(zhuǎn)化條件是不一樣的D對于一定條件下進(jìn)行的可逆反應(yīng)，開始時由于反應(yīng)物的濃度較大，正反應(yīng)的速率也

3、就較大。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，正反應(yīng)的速率也會逐漸減小。同時，由于生成物的濃度逐漸增大，逆反應(yīng)的速率也逐漸增大。當(dāng)正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)物與生成物的濃度便不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，化學(xué)平衡的建立過程化學(xué)平衡。在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：以上過程可用如圖表示：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率消耗 A 的速率生成 A 的速率2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：2“逆”建立化學(xué)平衡的反應(yīng)是一定條件下的可逆反應(yīng)。“等”v(正)=v(逆)（平衡狀態(tài)

4、建立的本質(zhì)）“動”動態(tài)平衡，即平衡時 v(正)=v(逆)0。“定”一定條件下達(dá)到平衡時，反應(yīng)速率 v 一定，混合物中各組分的濃度一定（平衡狀態(tài)的外部特征）“變”當(dāng)條件改變時，平衡要發(fā)生改變。3、化學(xué)反應(yīng)的限度：化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。4、化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度的基本：VA（正方向）VA（逆方向）或 nA（消耗）nA（生成）（不同方向同一物質(zhì)比較）；。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對分子質(zhì)量不變（前提：反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用，即如對于反

5、應(yīng) xAyBzC，xyz ）。對于有有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間發(fā)生變化。5、影響反應(yīng)限度的因素任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同。化學(xué)反應(yīng)的限度首先決定于反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，其次受溫度、濃度、壓強(qiáng)（有氣態(tài)物質(zhì)參與或生成，且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)）等條件的影響（這與反應(yīng)速率受其影響有關(guān)）。因此，改變反應(yīng)條件可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度，亦即改變該反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)。但使用催化劑時其同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，所以對化學(xué)反應(yīng)的限度沒有影響。例 3在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一

6、時刻 SO2、O2、SO3 的濃度分別為 0.2molL1、0.1molL1、0.2molL1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,可能A. SO2 為 0.4 molL1、O2 為 0.2 molL1 B.SO2 為 0.25 molL1C. SO2、SO3 均為 0.15 molL1D. SO3 為 0.4 molL1的數(shù)據(jù)是()B 項，假設(shè)<，此時可能達(dá)到平衡，故B 項完全反應(yīng)，則為，3正確；A 項，假設(shè)完全反應(yīng)，則為， 為，實際情況下，不可能完全反應(yīng)，所以無法達(dá)到， 無法達(dá)到，故A 項錯誤；C 項，不可能兩個同時減小，否則質(zhì)量不守恒，故 C 項錯誤；D 項，若與 完全反應(yīng)，則為，實際情況下，與完全

7、反應(yīng)，無法，故D 項錯誤。達(dá)到為B。綜上所述，本題正確例 4下列說法正確的是()A. 密閉容器中充入 1mol N2 和 3mol H2 可生成 2mol NH3B. 改變條件不能改變可逆反應(yīng)的限度C. 當(dāng)某反應(yīng)在一定條件下達(dá)到反應(yīng)限度時即達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)D. 當(dāng)某反應(yīng)達(dá)到限度時，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等解:A、該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,故 A 錯誤;B、改變影響化學(xué)平衡的條件,化學(xué)平衡被破壞,平衡移動,即改變化學(xué)反應(yīng)的限度,故 B 錯誤;C、在一定條件下的可逆反應(yīng)經(jīng)過一定的時間后,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,這種表面上靜止的“平衡狀態(tài)”就

8、是這個可逆反應(yīng)所能達(dá)到的限度,所以 C 選項是正確的;D、反應(yīng)達(dá)到限度時,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)物和生成物的濃度不一定相等,故 D 錯誤.所以 C 選項是正確的.例5在一定條件下，向1L 密閉容器中充入3mol X 氣體和1mol Y 氣體，發(fā)生反應(yīng)2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g)，達(dá)到反應(yīng)最大限度時，下列各生成物濃度的數(shù)據(jù)中錯誤的是（）A.c(Z)=0.75mol/LB.c(Z)=1.2mol/LC.c(W)=0.8mol/LD.c(W)=1mol/L解:可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物不可能在反應(yīng)中完全轉(zhuǎn)化,因為反應(yīng)中 X、Y 按照物質(zhì)的量反應(yīng), 所以 X

9、 過量, 生成, 但反應(yīng)不可能完全進(jìn)行到底, 所以;.4所以D 選項是正確的.例 6反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有兩個:一是正、逆反應(yīng)速率相等;二是各物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等均恒定不變.A 項沒有指明正、逆反應(yīng)這一屬性,并且兩種速率比值也弄反了;B、C兩項都體現(xiàn)了混合氣體的質(zhì)量、濃度等恒定不變,即正、逆反應(yīng)速率相等,符合題意;D 項中的都是生成物,按比例生成,故無論平衡與否,氨氣體積分?jǐn)?shù)均不變.與6、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡圖像的分析（1）看懂圖像：一看面，即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；二看線，即看線的和變化趨勢；三看點(diǎn)，即看線是否通過原點(diǎn)，兩條線的交點(diǎn)和線的拐點(diǎn)；四看量，即看定量圖像中有的多少。（2

10、）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。（3）作出：依據(jù)題意仔細(xì)分析，。例 8 某溫度時，在 2L 密閉容器中某一反應(yīng)的 A. B 物質(zhì)的量隨時間變化的曲線，由圖中數(shù)據(jù)分析求得：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為.(2)反應(yīng)開始至 4min 時，A 的平均反應(yīng)速率為.(3)4min 時,正、逆反應(yīng)速率的大小為：v(正) (填“>”、“<”或“=”,下同)v(逆),8min 時,v(正) v(逆).5解:(1)根據(jù)圖知,隨著反應(yīng)進(jìn)行,A 的物質(zhì)的量減少、B 的物質(zhì)的量增大,所以A 是反應(yīng)物、B 是生成物,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,同一反應(yīng)中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)物質(zhì)的量變化量之比等于其計量數(shù)

11、之比,所以A、B 的計量數(shù)之比,所以該反應(yīng)化學(xué)方程式為 3A2B,是:3A2B;因此，本題正確(2)反應(yīng)開始至?xí)r,A 的平均反應(yīng)速率,是:;因此，本題正確(3)時,反應(yīng)物生成物的物質(zhì)的量相等,但反應(yīng)仍然向正反應(yīng)方向移動,所以v(正)(逆),時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等,所以v(正)(逆),是:;=.因此，本題正確:(1)根據(jù)圖知,隨著反應(yīng)進(jìn)行,A 的物質(zhì)的量減少、B 的物質(zhì)的量增大,所以A 是反應(yīng)物、B 是生成物,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,同一反應(yīng)中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)物質(zhì)的量變化量之比等于其計量數(shù)之比,據(jù)此書寫方程式;(2)反應(yīng)開始至?xí)r,A 的平均反應(yīng)速率;(3)時,反應(yīng)物生成物的物質(zhì)的

12、量相等,但反應(yīng)仍然向正反應(yīng)方向移動,所以v(正)(逆),時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等.6例 9 一定溫度下，向容積為 2L 的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應(yīng)的推斷合理的是（）A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3B+4D6A+2CB.反應(yīng)進(jìn)行到 1s 時，v（A）=v（D）C.反應(yīng)進(jìn)行到 6s 時，B 的平均反應(yīng)速率為 0.05 mol/（Ls）D.反應(yīng)進(jìn)行到 6s 時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等時，A 的物質(zhì)的量增加， 的物質(zhì)的量增加， 、 是生成物； 的物質(zhì)的量減少， 的物質(zhì)的量減少， 、是反應(yīng)物，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比，設(shè) A、

13、B、C、D 的計量系數(shù)分別為、 、，則，即，所以反應(yīng)方程式為。反應(yīng)進(jìn)行時，；反應(yīng)進(jìn)行到 時，B 的平均反應(yīng)速率為，故A、B、D 項錯誤，C 項正確。為C。綜上所述，本題正確解讀本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和方程式的計算。擴(kuò)展關(guān)于化學(xué)平衡圖像題的解題技巧： 看圖技巧：71、 看面：弄清橫、縱坐標(biāo)的含義；2、 看線：弄清線的，變化趨勢及線的陡與平；3、 看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義，特別是一些特殊點(diǎn)，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等；4、 看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化；5、 看要不要作輔助線：如等溫線，等壓線等。 解題技巧：1、 “先拐先平，數(shù)值大”：在含量時間曲線

14、中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說明該曲線表示的溫度較高或者壓強(qiáng)較大。2、 “議二”：在含量T/p 曲線中，圖像中有三個變量，先確個量不變，再討論另外兩個量的坐標(biāo)所示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的或確定縱坐標(biāo)所示的量后（通常可畫一條橫坐標(biāo)的垂線），討論橫坐標(biāo)與曲線的?；瘜W(xué)平衡圖像題（是溫度、壓強(qiáng)對平衡的影響）可加拓展：1、圖像中可以得出的：橫坐標(biāo)為時間時，曲線越陡，則達(dá)到平衡的時間越短，表明反應(yīng)速率越大，壓強(qiáng)相同條件下，曲線對應(yīng)的溫度較高，溫度相同條件下，曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)較大。3、 溫度：正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低；正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增

15、大，平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。降低溫度，與升高溫度作用相反。4、 壓強(qiáng)：正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低；正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。減小壓強(qiáng)，8與增大壓強(qiáng)作用相反。7、化學(xué)平衡的三段式計算化學(xué)平衡計算的基本是“始”“變”“平”三段分析法，基本解題步驟為：(1) 確定反應(yīng)物或生成物的起始量；(2) 確定反應(yīng)過程的變化量；(3) 確定平衡量；(4) 依據(jù)題干中的條件建立等式進(jìn)行解答。例10向2L 密閉容器中通入amol 氣體A 和bmol 氣體B，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：xA(g)+yB(g)pC(g)+qD

16、(g)已知：平均反應(yīng)速率 VC=1/2VA;反應(yīng) 2min 時,A 的濃度減少了 1/3,B 的物質(zhì)的量減少了 a/2mol，有 amolD生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng) 2min 內(nèi),VA=,VB=；(2)化學(xué)方程式中，x=、y=、p=、q=；(3)反應(yīng)平衡時，D 為 2amol，則B 的轉(zhuǎn)化率為.解:(1)根據(jù)題干結(jié)合平衡三段式列式,A 減少量和生成 C 的物質(zhì)的量之比等于速率之比等于計量數(shù)之比,平均反應(yīng)速率,A 消耗物質(zhì)的量,生成 c 物質(zhì)的量為,用 A 表示的反應(yīng)速率用 B 表示的反應(yīng)速率(2)根據(jù)(1)的列式計算9,(3)反應(yīng)平衡時,D 為,則,則 B 的轉(zhuǎn)化率為因此，本題正確是:(

17、1);(2)2; 3; 1;6;(3);例 11X、Y、Z 三種氣體,取 X 和 Y 按 1:1 的物質(zhì)的量之比混合,放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X+2Y2Z,達(dá)到平衡后,測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為 3:2,則 Y 的轉(zhuǎn)化率最接近于()A. 33%B. 40%C. 50%D. 65%設(shè)反應(yīng)開始物質(zhì)的量 X、Y 均為 ，X 反應(yīng)的物質(zhì)的量為b，則平衡時 X 物質(zhì)的量為，Y，Z 物質(zhì)的量為 ，則有，則Y 的轉(zhuǎn)化率物質(zhì)的量為，故選D 項。為D。綜上所述，本題正確8、化學(xué)反應(yīng)條件的在生產(chǎn)和生活中，促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的反應(yīng)。對于人類需要的或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反應(yīng)。

18、可以通過升高反應(yīng)溫度、使用催化劑等增大反應(yīng)速率，以提高生產(chǎn)或工作效率。增大廉價反應(yīng)物的濃度，或增大氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，以提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。n (B)c (B)反反注意：轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%n總(B)c總(B)對于有害的或人類不需要的化學(xué)反應(yīng)?？梢酝ㄟ^降低反應(yīng)溫度、使用負(fù)催化劑等，降低反應(yīng)速率。會反應(yīng)的物質(zhì)。如在金屬表面形成保護(hù)層、森林滅火時帶等。關(guān)于特定環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)，如定向、火箭發(fā)射等，則要對反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的。1例：提高燃燒效率的條件的 盡可能使充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過量。 盡可能充分地利

19、用燃燒所的熱能，提高熱能的利用率。提高的燃燒效率實質(zhì)上是從多方面燃燒反應(yīng)的條件（環(huán)境）。它的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染（如煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分等）。二、課堂達(dá)標(biāo)檢測1. 通過或改變反應(yīng)條件可以加快、減緩甚至阻止反應(yīng)的進(jìn)行，使化學(xué)反應(yīng)有利于人類的生存和提高生活質(zhì)量.下列各圖所示的措施中，能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是（）A.鐵門表面噴漆B.橡膠里加炭黑C.扇子扇煤爐火D.土壤稍稍烤焦2. 某溫度下，化學(xué)反應(yīng) A=B+C 中反應(yīng)物 A 的濃度在 5s 內(nèi)從 2.0molL-1 減少到 1.0molL-1.在這段時間內(nèi)，用A 的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為（）1A. 0.4 molL-

20、1B. 0.2 molL-1C. 0.4 molL-1s-1D. 0.2 molL-1s-13.工業(yè)上利用氮?dú)馀c氫氣結(jié)氨氣，關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是（）A.其他條件不變時，增加 N2 的濃度能加快反應(yīng)速率B.其他條件不變時，降低體系溫度能加快反應(yīng)速率C.使用催化劑不影響反應(yīng)速率D.當(dāng)N2 和H2 按體積比 1:3 混合時，N2 和 H2 能 100%轉(zhuǎn)化為 NH34.對于化學(xué)反應(yīng) 3W（g）+2X（g）=4Y（g）+3Z（g），下列反應(yīng)速率中，正確的是（）A. v（W）=3v（Z）B. 2v（X）=3v（Z）C. 2v（X）=v（Y）D. 3v（W）=2v（X）5.反應(yīng)：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為：v(A)0.6mol/(L·min)；v(B)0.45mol/(L·min)；v(C)