高中化學(xué)-【化學(xué)反應(yīng)的限度】

課時(shí)2化學(xué)反應(yīng)的限度

目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解可逆反應(yīng)的特征。（變化觀念）2.了解化學(xué)平衡的概念及

特征，能夠判斷化學(xué)平衡狀態(tài)，知道條件改變時(shí)化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。（變化觀

念與平衡思想）

自主預(yù)習(xí)。擢新Ml

ZIZHUYUX!TAZXIZNH1

二基礎(chǔ)知識(shí)填充口

一、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡狀態(tài)

1.可逆反應(yīng)

（1）定義：在相同條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)。

（2）表示方法：書(shū)寫(xiě)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)不用“==”而用“一^”。

（3）特點(diǎn)

①正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

②正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的條件相回。

③在一定條件下，反應(yīng)物丕能全部轉(zhuǎn)化為生成物。

2.化學(xué)平衡狀態(tài)

（1）化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

催化劑

對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2+O2.--2S0，＞在一定溫度下，將2moiS02（g）

△3

和1mol02（g）通入一定體積的密閉容器中。其化學(xué)反應(yīng)速率與時(shí)間關(guān)系如圖所

示

O

反

應(yīng)

速〈（正）

率

（正）R（逆）

/（逆）；

①反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：0（正）最大，0（逆）為Q,原因是反應(yīng)物濃度最大,生成物濃度

為0。

②反應(yīng)過(guò)程中：正）逐漸減小,，逆）逐漸增大,原因是反應(yīng)物濃度逐漸遮

小，生成物濃度逐漸增大。

③反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)（九后）：0（正）=0（逆），反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變。

（2）化學(xué)平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)

間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相箜，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀

態(tài)。

二'化學(xué)平衡的影響因素

1.實(shí)驗(yàn)探究溫度改變對(duì)化學(xué)平衡的影響

2NO2-^N2O4（正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)）受溫度的影響

⑴現(xiàn)象

溫度改變混合氣體顏色C(N02)

升溫（浸入熱水）變深增加

降溫（浸入冷水）變淺減小

（2）結(jié)論

①當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高反應(yīng)體系的溫度，化學(xué)平衡向邈k反應(yīng)方向移動(dòng);

降低反應(yīng)體系的溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

②同一可逆反應(yīng)在不同條件下將建立起不同的化學(xué)平衡狀態(tài)。

2.影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素

影響因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)等。

匚^預(yù)習(xí)效果驗(yàn)收二

1.判斷正誤（正確的打“，錯(cuò)誤的打“X”）

（1）不同的化學(xué)反應(yīng)，限度可能不同。（）

（2）可以通過(guò)改變溫度來(lái)控制化學(xué)反應(yīng)的限度。（）

（3）可以通過(guò)延長(zhǎng)化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間來(lái)改變反應(yīng)的限度。（）

（4）反應(yīng)條件改變后，若正、逆反應(yīng)速率仍然相等，則化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

（）

［答案］⑴J（2）V（3）X（4）7

2.下列反應(yīng)體系中，不屬于可逆反應(yīng)的是（）

A.二氧化硫催化氧化生成三氧化硫

B.氨氣溶解于水

C.工業(yè)合成氨

2

D.水電解生成H2和Ch與H2在02中燃燒生成H20

［答案］D

3.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，不正確的是（）

A.當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí)反應(yīng)速率為0

B.同一化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)條件不同，限度可能不同

C.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等

D.化學(xué)反應(yīng)的限度與時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)

A［反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí)0（正）=0（逆）WO,A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一化學(xué)反應(yīng)，條件

改變，化學(xué)平衡可能被破壞，反應(yīng)限度可能就會(huì)被改變，B項(xiàng)正確；任何可逆反

應(yīng)都有一定的限度，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，即反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)0（正）=0（逆）,

對(duì)同一可逆反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，當(dāng)外界條件不變時(shí)，反應(yīng)的限度不變，與時(shí)

間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，C、D兩項(xiàng)正確。］

核心突破。及重SK

HEX1NTUPOGCZGZHONGZAN

隨難點(diǎn)1化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

回一化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)

團(tuán)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速

圈一率相等

_化學(xué)平衡是一種表面靜止?fàn)顟B(tài),從微觀上看反

畫(huà)一應(yīng)并未停止,是一種動(dòng)態(tài)平衡

可_達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，各組分濃度保持不變,不

7H隨時(shí)間變化而變化

外界條件發(fā)生改變時(shí),原平衡狀態(tài)將被破壞，再

囹一

在新條件下建立新的平衡狀態(tài)

【典例1】下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法中，不正確的是（）

A.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都為零

B.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率一定相等

C.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，改變某些條件可以使平衡破壞

D.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，盡管正、逆反應(yīng)都還在進(jìn)行，但各物質(zhì)的濃度

3

保持不變

A［可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，。(正)=。(逆)W0。］

1.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)號(hào)a250、(g)。已知反應(yīng)過(guò)

程中某一時(shí)刻S02、。2、SO3的濃度分別為0.2mol［T、0.1molL-1.0.2mol-L

-'o當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是()

A.SO2為0.4moLL」，O20.2mol-L-'

B.SO2為0.25molL-

C.SO2、SO3均為0.15mol［T

D.SO3為0.4molL-i

B［該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，當(dāng)SO2和。2完全轉(zhuǎn)化為SO3時(shí)，c(SO2)=c(O2)=0,

-1

C(SO3)=0.4mol-L;當(dāng)SO3完全轉(zhuǎn)化為SCh和。2時(shí)，c(SO3)=0,c(SO2)=0.4

-1-1

mol-L,C(O2)=0.2mo1Lo根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底，

-l-1-1

故平衡時(shí)，0<C(S02)<0.4molL0<c(SO3)<0.4mol-L0<c(02)<0.2mol-L,只

有B項(xiàng)符合題意。］

心事難點(diǎn)3/化學(xué)平衡狀態(tài)的判定

反應(yīng)/nA(g)+/?B(g)------■pC(g)+qD(g)

混合體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡

各成分的含各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡

旦

里總壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量一定不一定平衡

在單位時(shí)間內(nèi)消耗了機(jī)molA同時(shí)生成"2molA平衡

在單位時(shí)間內(nèi)消耗了〃molB同時(shí)消耗了pmolC平衡

正、逆反應(yīng)速

磯A):o(B):o(C)：o(D)=〃2：〃：p：q不一定平衡

率的關(guān)系

在單位時(shí)間內(nèi)消耗了pmolC同時(shí)消耗了qmol

不一定平衡

D［只有°(逆)］

m-\-n=p-\-q時(shí)，總壓強(qiáng)恒定不一定平衡

壓強(qiáng)

m+n^p+q時(shí)，總壓強(qiáng)恒定平衡

4

若m+n^p+q,混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量恒

混合氣體平平衡

定

均相對(duì)分子

若m+n=p+q,混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量恒

質(zhì)量不一定平衡

定

溫度當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡

體系的密度密度一定不一定平衡

其他如體系顏色不再變化等平衡

【典例2】密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(g)+B(g)=^C(g)+D(g),判斷反應(yīng)

是否達(dá)到平衡的依據(jù)為()

A.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變

B.氣體的密度不隨時(shí)間改變

C.c(A)不隨時(shí)間改變

D.單位時(shí)間里生成C(g)和D(g)的物質(zhì)的量相等

C［由于反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)，且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故氣

體的壓強(qiáng)和密度在反應(yīng)過(guò)程中始終保持不變，A、B不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)

志。C(g)、D(g)均為生成物,反應(yīng)的任何時(shí)刻，C(g)、D(g)的物質(zhì)的量總是相等,

D項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)c(A)不變時(shí)，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)生成的A與消耗的A的量相等，即

反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。］

［借題發(fā)揮］

(1)當(dāng)A、B、C、D的濃度之比為1：1：1：1時(shí)，能否說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)

平衡？

(2)當(dāng)容器中混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量一定時(shí)，能否說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)

平衡？

［答案］(1)不能，因?yàn)椴荒苷f(shuō)明各組分的濃度一定不變。也不能說(shuō)明該反應(yīng)

的正、逆反應(yīng)速率相等。

(2)不能，因?yàn)樵摲磻?yīng)m總、n總都不變，所以混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不

變。

方法技巧J

化學(xué)平衡狀態(tài)的“變”與“不變”判斷法

5

某一物理量在從開(kāi)始到平衡的過(guò)程是“變化”的，而達(dá)平衡后則“不變”，

則此物理量是判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志。

。對(duì)點(diǎn);訓(xùn)練，

2.在恒定溫度下：NH2COONH4（S）^^2NH3（g）+CO2（g）達(dá)到平衡，不能

判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是（）

A.。擊（NH3）=2。逆（C02）

B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C.密閉容器中混合氣體的密度不變

D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

D［反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有兩個(gè)：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；B、C兩項(xiàng)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(xiàng)NH3與C02

都是生成物，按比例生成，故無(wú)論平衡與否，氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)均不變。］

當(dāng)堂達(dá)標(biāo)》提素養(yǎng)

DANCTANGDABIAOTISUYAZC

1.在一定條件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3。以下敘述錯(cuò)誤的是

（）

A.開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零

B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零

C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定

D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保

持恒定

B［隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到平衡狀

態(tài)，但此時(shí)反應(yīng)并沒(méi)有停止，只不過(guò)0（正）=”逆）#0,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。］

2.反應(yīng)：2so2+O2-^2SO3達(dá)到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含氧的同

位素劈。的氧氣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，劈0存在于（）

A.O2B.SO?

C.。2和SO2D.。2、S02和S03

D［可逆反應(yīng)在相同條件下，可以向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)體系中

6

各物質(zhì)同時(shí)存在，由于三種物質(zhì)均含有氧元素，故腎0可能存在于三種物質(zhì)中。］

3.500C時(shí),將2molN2和2.25molH2充入體積為10L的恒容密閉容器中,

反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度不可能是()

A.0.1mol-L1B.0.12mol-L1

C.0.05mol-L-1D.0.16mol-L-1

D［由題意知，該反應(yīng)中N2過(guò)量。假設(shè)2.25molH2完全參與反應(yīng)，則生成

NH3的濃度為0.15mol-L-1,由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，比不可能完全轉(zhuǎn)化生成

NH3,故平衡時(shí)NH3的濃度小于0.15mollL］

4.一定條件下，可逆反應(yīng)：Nz+3H2^^^2NH3達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，下列說(shuō)

法一定正確的是()

A.每1molN三N斷裂的同時(shí)有2moiN—H生成

B.N2、氏、NH3的濃度之比為1：3：2

C.N