第6章第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度基礎(chǔ)課時(shí)12化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案測(cè)試含答案

基礎(chǔ)課時(shí)12化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng)及其特點(diǎn),知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及標(biāo)志,知道改變條件化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生改變。3.體會(huì)從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的作用。一、化學(xué)反應(yīng)的限度(一)知識(shí)梳理1.可逆反應(yīng)(1)定義在同一條件下既能向方向進(jìn)行,同時(shí)又能向方向進(jìn)行的反應(yīng)。

(2)可逆反應(yīng)的表示方法:可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中,用“”號(hào)代替“===”號(hào)。2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程(2)化學(xué)平衡建立過程中化學(xué)反應(yīng)速率的圖像3.化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)下,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),與相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度都,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。

4.化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。

(2)對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的理解①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)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大。

②同一可逆反應(yīng),不同條件下,化學(xué)反應(yīng)的限度不同,即改變反應(yīng)條件可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的。

(二)互動(dòng)探究材料1向2mL0.01mol·L-1KI溶液中逐滴加入1mL0.01mol·L-1FeCl3溶液,然后加入0.1mol·L-1KSCN溶液,溶液變紅色。材料2在一定溫度下,在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),一段時(shí)間后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?！締栴}討論】問題1根據(jù)材料1中反應(yīng)物用量的分析,結(jié)合反應(yīng)現(xiàn)象說明什么問題?寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式。

根據(jù)材料2回答以下問題:問題2一段時(shí)間后,再向容器中充入含氧同位素818O的氧氣,則8

問題3一段時(shí)間后,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,下列哪些能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)?并簡(jiǎn)單解釋理由。①v正(SO2)=2v逆(O2)②v(SO2)=v(SO3)③單位時(shí)間內(nèi)消耗amolSO2的同時(shí)生成amolSO3④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2⑤混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

【探究歸納】1.可逆反應(yīng)的特征正、逆反應(yīng)在同一條件下同時(shí)進(jìn)行,任意物質(zhì)都不能完全轉(zhuǎn)化,反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在,任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。2.化學(xué)平衡的特征逆化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)等達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等動(dòng)化學(xué)平衡是一種表面靜止?fàn)顟B(tài),但反應(yīng)并未停止,是一種動(dòng)態(tài)平衡定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后,各組分濃度保持不變,不再隨時(shí)間變化而變化變外界條件發(fā)生改變時(shí),原平衡狀態(tài)將被打破,再在新條件下建立新的平衡狀態(tài)3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)三關(guān)注①關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容,恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器。②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng)。③關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。(2)判斷依據(jù)“變量不變”的理解:①平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度及百分含量等保持不變。②一定條件下的氣體密度、總壓強(qiáng)、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變等。③有色體系的顏色保持不變?？傊?若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標(biāo)志。1.下列各組反應(yīng)互為可逆反應(yīng)的是()①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OCO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3②SO2+H2O===H2SO3H2SO3===SO2+H2O③2SO2+O22SO32SO32SO2+O2④NH3+HCl===NH4ClNH4ClNH3↑+HCl↑A.①② B.②③C.③④ D.①④2.“接觸法”制硫酸的反應(yīng)原理為2SO2+O22SO3,已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。下列說法正確的是()A.只要選擇適宜的條件,SO2和O2就能全部轉(zhuǎn)化為SO3B.達(dá)到平衡后,正、逆反應(yīng)速率變?yōu)榱鉉.由反應(yīng)可知,2molSO2的能量大于2molSO3的能量D.工業(yè)上在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí),要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題3.在某容器中發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g),下列情況能判斷反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.容器內(nèi)混合氣體摩爾質(zhì)量不再改變B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變C.容器內(nèi)各氣體濃度相等時(shí)D.斷開2molH—S的同時(shí)斷裂2molH—O二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制(一)知識(shí)梳理1.化學(xué)反應(yīng)條件控制的目的(1)(2)2.化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的調(diào)控(1)考慮因素化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)條件時(shí),需要考慮控制反應(yīng)條件的和。

(2)實(shí)例——合成氨生產(chǎn)條件的選擇(二)互動(dòng)探究為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”的目標(biāo),提高燃料的燃燒效率與熱量的利用率也是重要措施之一。試回答下列問題?！締栴}討論】問題1煤燃燒時(shí),將煤塊粉碎成煤粉且通入適當(dāng)過量空氣的目的是什么?

問題2煤燃燒時(shí),選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是什么?

問題3煤燃燒后的廢氣中的熱量,采取什么措施可充分利用?

【探究歸納】控制反應(yīng)條件以提高燃料的燃燒效率(1)燃料燃燒不充分的危害①產(chǎn)生熱量少,浪費(fèi)資源;②產(chǎn)生污染物,危害人體健康。(2)提高燃料燃燒效率的措施①使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。如使燃料與空氣或氧氣盡可能充分接觸,且通入的空氣要適當(dāng)過量。②充分利用燃料燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。提高燃料的燃燒效率實(shí)質(zhì)上是從多方面控制燃燒的條件,意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。1.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是()①提高燃料的著火點(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理⑥通入適當(dāng)過量的空氣A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥ D.①②③④2.化學(xué)反應(yīng)條件的控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如下反應(yīng)條件的控制中,不恰當(dāng)?shù)氖?)A.利用鈉在點(diǎn)燃的條件下與氧氣反應(yīng),制備過氧化鈉B.為防止火災(zāi),在面粉廠、加油站等場(chǎng)所要嚴(yán)禁煙火C.為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D.降溫加快H2O2的分解速率:基礎(chǔ)課時(shí)12化學(xué)反應(yīng)的限度一、(一)1.(1)正反應(yīng)逆反應(yīng)2.(1)最大最大00減小減小增大增大不變3.可逆正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率不再改變4.(1)最大程度(2)①轉(zhuǎn)化率②限度(二)問題1加入KSCN溶液后,溶液變?yōu)榧t色,說明溶液中仍然存在Fe3+;在I-過量的情況下,Fe3+仍然沒完全反應(yīng),說明該化學(xué)反應(yīng)不能進(jìn)行到底,是可逆反應(yīng),存在一定的限度。離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。問題2818O可能存在于氧氣、二氧化硫和三氧化硫中,因?yàn)榉磻?yīng)為可逆反應(yīng),當(dāng)含818O的氧氣參與反應(yīng)生成含818O的三氧化硫,問題3①⑤⑥⑧。①因?yàn)関正(SO2)=2v正(O2),現(xiàn)有v正(SO2)=2v逆(O2),故v正(O2)=v逆(O2),為化學(xué)平衡狀態(tài);②v(SO2)和v(SO3)永遠(yuǎn)相等,不能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);③單位時(shí)間內(nèi)消耗amolSO2,必然生成amolSO3,不能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);④非平衡狀態(tài)下,SO2、O2和SO3的濃度之比也可能為2∶1∶2;⑤因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,如氣體的總物質(zhì)的量不再改變,說明正、逆反應(yīng)速率相等,可以說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);⑥因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,若不平衡,則壓強(qiáng)隨時(shí)間改變而改變,若壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);⑦該反應(yīng)體系的容積不變,反應(yīng)物及產(chǎn)物都是氣體,故氣體的密度永遠(yuǎn)不變,密度不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);⑧根據(jù)M=mn,該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,則n是個(gè)變化的量,故M也是一個(gè)變化的量,若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,則n不變,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.B[可逆反應(yīng)為在相同條件下可以相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng);①兩者反應(yīng)條件不同,不是可逆反應(yīng);②兩者為在相同條件下可以相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng),是可逆反應(yīng);③兩者為在相同條件下可以相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng),是可逆反應(yīng);④兩者反應(yīng)條件不同,不是可逆反應(yīng)。]2.D[因?yàn)橐阎磻?yīng)為可逆反應(yīng),所以盡管選擇適宜的條件,SO2和O2也不能全部轉(zhuǎn)化為SO3,A錯(cuò)誤;達(dá)到平衡后,反應(yīng)沒有停止,只是正、逆反應(yīng)速率相等但并不為零,故B錯(cuò)誤;因?yàn)橐阎磻?yīng)為放熱反應(yīng),由反應(yīng)可知,2molSO2和1molO2的總能量大于2molSO3的總能量,故C錯(cuò)誤;工業(yè)上在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí),為了提高產(chǎn)率和效率,要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題,故D正確。]3.D[A項(xiàng),容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,摩爾質(zhì)量不變,所以容器內(nèi)混合氣體摩爾質(zhì)量不再改變無(wú)法判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);B項(xiàng),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,恒溫恒容容器中,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變,所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng),容器內(nèi)各氣體濃度相等時(shí)是反應(yīng)的某一時(shí)刻,無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),斷開2molH—S的同時(shí)斷裂2molH—O,說明v正=v逆,反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。]二、(一)1.(1)反應(yīng)速率利用率(2)有害反應(yīng)副反應(yīng)2.(1)成本實(shí)際可能性(2)小高大高加快(二)問題1將煤塊粉碎成煤粉的目的是增大其與空氣中O2的接觸面積,提高反應(yīng)速率,使煤粉燃燒更充分;通入適當(dāng)過量的空氣,可以使煤粉充分燃燒,生成CO2放出能