第6章第2節(jié)化學反應的速率與限度基礎課時12化學反應的限度學案測試含答案

基礎課時12化學反應的限度學習目標1.了解可逆反應及其特點,知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態(tài)。2.理解化學平衡狀態(tài)的特征及標志,知道改變條件化學平衡會發(fā)生改變。3.體會從限度和快慢兩個方面去認識和調控化學反應的重要性,了解控制反應條件在生產(chǎn)、生活和科學研究中的作用。一、化學反應的限度(一)知識梳理1.可逆反應(1)定義在同一條件下既能向方向進行,同時又能向方向進行的反應。

(2)可逆反應的表示方法:可逆反應的化學方程式中,用“”號代替“===”號。2.化學平衡狀態(tài)的建立(1)化學平衡狀態(tài)的建立過程(2)化學平衡建立過程中化學反應速率的圖像3.化學平衡狀態(tài)在一定條件(溫度、濃度、壓強等)下,當反應進行到一定程度時,與相等,反應物的濃度與生成物的濃度都,達到一種表面靜止的狀態(tài),稱為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡。

4.化學反應的限度(1)化學平衡狀態(tài)是可逆反應在一定條件下所能達到的或完成的,即該反應進行的限度。

(2)對化學反應限度的理解①任何可逆反應在給定條件下的進程都有一定的限度,只是不同反應的限度不同?；瘜W反應的限度決定了反應物在一定條件下的最大。

②同一可逆反應,不同條件下,化學反應的限度不同,即改變反應條件可以在一定程度上改變一個化學反應的。

(二)互動探究材料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:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),一段時間后達到化學平衡狀態(tài)?！締栴}討論】問題1根據(jù)材料1中反應物用量的分析,結合反應現(xiàn)象說明什么問題?寫出對應的離子方程式。

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

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

【探究歸納】1.可逆反應的特征正、逆反應在同一條件下同時進行,任意物質都不能完全轉化,反應物和生成物同時存在,任一反應物的轉化率小于100%。2.化學平衡的特征逆化學平衡研究的對象是可逆反應等達到化學平衡狀態(tài)時,正反應速率和逆反應速率相等動化學平衡是一種表面靜止狀態(tài),但反應并未停止,是一種動態(tài)平衡定達到化學平衡狀態(tài)后,各組分濃度保持不變,不再隨時間變化而變化變外界條件發(fā)生改變時,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.化學平衡狀態(tài)的判斷(1)三關注①關注反應條件,是恒溫恒容,恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器。②關注反應特點,是等體積反應,還是非等體積反應。③關注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應。(2)判斷依據(jù)“變量不變”的理解:①平衡體系中各物質的質量、物質的量、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、氣體的平均相對分子質量不變等。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,則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標志。1.下列各組反應互為可逆反應的是()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”制硫酸的反應原理為2SO2+O22SO3,已知該反應為放熱反應。下列說法正確的是()A.只要選擇適宜的條件,SO2和O2就能全部轉化為SO3B.達到平衡后,正、逆反應速率變?yōu)榱鉉.由反應可知,2molSO2的能量大于2molSO3的能量D.工業(yè)上在利用上述反應生產(chǎn)三氧化硫時,要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題3.在某容器中發(fā)生反應:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g),下列情況能判斷反應一定達到平衡狀態(tài)的是()A.容器內混合氣體摩爾質量不再改變B.容器內的壓強不再改變C.容器內各氣體濃度相等時D.斷開2molH—S的同時斷裂2molH—O二、化學反應條件的控制(一)知識梳理1.化學反應條件控制的目的(1)(2)2.化工生產(chǎn)中反應條件的調控(1)考慮因素化工生產(chǎn)中調控反應條件時,需要考慮控制反應條件的和。

(2)實例——合成氨生產(chǎn)條件的選擇(二)互動探究為實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”的目標,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,將煤塊粉碎成煤粉且通入適當過量空氣的目的是什么?

問題2煤燃燒時,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質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②降低燃料的著火點③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理⑥通入適當過量的空氣A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥ D.①②③④2.化學反應條件的控制具有重要的現(xiàn)實意義。如下反應條件的控制中,不恰當?shù)氖?)A.利用鈉在點燃的條件下與氧氣反應,制備過氧化鈉B.為防止火災,在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火C.為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D.降溫加快H2O2的分解速率:基礎課時12化學反應的限度一、(一)1.(1)正反應逆反應2.(1)最大最大00減小減小增大增大不變3.可逆正反應速率逆反應速率不再改變4.(1)最大程度(2)①轉化率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,說明該化學反應不能進行到底,是可逆反應,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,因為反應為可逆反應,當含818O的氧氣參與反應生成含818O的三氧化硫,問題3①⑤⑥⑧。①因為v正(SO2)=2v正(O2),現(xiàn)有v正(SO2)=2v逆(O2),故v正(O2)=v逆(O2),為化學平衡狀態(tài);②v(SO2)和v(SO3)永遠相等,不能說明達到化學平衡狀態(tài);③單位時間內消耗amolSO2,必然生成amolSO3,不能說明達到化學平衡狀態(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因為反應前后氣體分子數(shù)不相等,如氣體的總物質的量不再改變,說明正、逆反應速率相等,可以說明達到化學平衡狀態(tài);⑥因為反應前后氣體分子數(shù)不相等,若不平衡,則壓強隨時間改變而改變,若壓強不變,說明反應達到化學平衡狀態(tài);⑦該反應體系的容積不變,反應物及產(chǎn)物都是氣體,故氣體的密度永遠不變,密度不變,不能說明反應達到化學平衡狀態(tài);⑧根據(jù)M=mn,該反應前后氣體分子數(shù)不相等,則n是個變化的量,故M也是一個變化的量,若混合氣體的平均相對分子質量不變,則n不變,對點訓練1.B[可逆反應為在相同條件下可以相互轉化的反應;①兩者反應條件不同,不是可逆反應;②兩者為在相同條件下可以相互轉化的反應,是可逆反應;③兩者為在相同條件下可以相互轉化的反應,是可逆反應;④兩者反應條件不同,不是可逆反應。]2.D[因為已知反應為可逆反應,所以盡管選擇適宜的條件,SO2和O2也不能全部轉化為SO3,A錯誤;達到平衡后,反應沒有停止,只是正、逆反應速率相等但并不為零,故B錯誤;因為已知反應為放熱反應,由反應可知,2molSO2和1molO2的總能量大于2molSO3的總能量,故C錯誤;工業(yè)上在利用上述反應生產(chǎn)三氧化硫時,為了提高產(chǎn)率和效率,要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題,故D正確。]3.D[A項,容器內混合氣體的質量不變,反應前后氣體的物質的量不變,摩爾質量不變,所以容器內混合氣體摩爾質量不再改變無法判斷是否達到化學平衡狀態(tài);B項,反應前后氣體物質的量不變,恒溫恒容容器中,容器內的壓強不變,所以容器內的壓強不再改變無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài);C項,容器內各氣體濃度相等時是反應的某一時刻,無法判斷是否達到平衡狀態(tài);D項,斷開2molH—S的同時斷裂2molH—O,說明v正=v逆,反應已達到平衡狀態(tài)。]二、(一)1.(1)反應速率利用率(2)有害反應副反應2.(1)成本實際可能性(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,提高反應速率,使煤粉燃燒更充分;通入適當過量的空氣,可以使煤粉充分燃燒,生成CO2放出能