化学反应的限度教师版

1、恒升教育学科教师辅导讲义1学员编号：年级： 高一课 时 数：3学员辅导科目：化学学科教师：飞授课C(化学反应的限度)C(化学反应平衡)T 能力提升授课日期及时段教学内容一、专题精讲可逆反应的概念和特点科学研究表明，很多化学反应在进行时都具有可逆性。我们通常把在同一条件下正反应方向和逆反应方向 均能进行的化学反应称为“可逆反应”。 如 ：H2 与 N2 NH3 的反应，SO2 与 O2 化合生成 SO3 的反应，Cl2 溶于 HCl 和 HClO 的反应，等等。例 1 对于可逆反应 2SO2+O22SO3，在混合气体中充入一定量的 18O2，足够长的时间后，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 中该反应是一个可逆反应，中的可通过正反应从 分子进入分子，而的分解时， 会产生和。综上所述，本题正确为D。例 2 下列反应中不属于可逆反应的是()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. 电解H2 与 O2 和 H2 与 O2 转化成 H2O可逆反应必须强调“二同”：同一条件，同时；“二方向”：反应方向和逆反应方向的转化条件是不一样的D对于一定条件下进行的可逆反应，开始时由于反应物的浓度较大，正反应的速率也

3、就较大。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应的速率也会逐渐减小。同时，由于生成物的浓度逐渐增大，逆反应的速率也逐渐增大。当正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物与生成物的浓度便不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，我们称为“化学平衡状态”，化学平衡的建立过程化学平衡。在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：以上过程可用如图表示：可逆反应达到平衡状态的标志：反应混合物中各组分浓度保持不变正反应速率逆反应速率消耗 A 的速率生成 A 的速率2、化学平衡状态的特点：2“逆”建立化学平衡的反应是一定条件下的可逆反应。“等”v(正)=v(逆)（平衡状态

4、建立的本质）“动”动态平衡，即平衡时 v(正)=v(逆)0。“定”一定条件下达到平衡时，反应速率 v 一定，混合物中各组分的浓度一定（平衡状态的外部特征）“变”当条件改变时，平衡要发生改变。3、化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。4、化学反应达到限度的基本：VA（正方向）VA（逆方向）或 nA（消耗）nA（生成）（不同方向同一物质比较）；。体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反

5、应 xAyBzC，xyz ）。对于有有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化。5、影响反应限度的因素任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。化学反应的限度首先决定于反应的化学性质，其次受温度、浓度、压强（有气态物质参与或生成，且反应前后气体体积不相等的可逆反应）等条件的影响（这与反应速率受其影响有关）。因此，改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，亦即改变该反应的化学平衡状态。但使用催化剂时其同等程度地改变正逆反应速率，所以对化学反应的限度没有影响。例 3在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一

6、时刻 SO2、O2、SO3 的浓度分别为 0.2molL1、0.1molL1、0.2molL1,当反应达到平衡时,可能A. SO2 为 0.4 molL1、O2 为 0.2 molL1 B.SO2 为 0.25 molL1C. SO2、SO3 均为 0.15 molL1D. SO3 为 0.4 molL1的数据是()B 项，假设<，此时可能达到平衡，故B 项完全反应，则为，3正确；A 项，假设完全反应，则为， 为，实际情况下，不可能完全反应，所以无法达到， 无法达到，故A 项错误；C 项，不可能两个同时减小，否则质量不守恒，故 C 项错误；D 项，若与 完全反应，则为，实际情况下，与完全

7、反应，无法，故D 项错误。达到为B。综上所述，本题正确例 4下列说法正确的是()A. 密闭容器中充入 1mol N2 和 3mol H2 可生成 2mol NH3B. 改变条件不能改变可逆反应的限度C. 当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态D. 当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等解:A、该反应为可逆反应,反应物不可能全部转化为生成物,故 A 错误;B、改变影响化学平衡的条件,化学平衡被破坏,平衡移动,即改变化学反应的限度,故 B 错误;C、在一定条件下的可逆反应经过一定的时间后,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种表面上静止的“平衡状态”就

8、是这个可逆反应所能达到的限度,所以 C 选项是正确的;D、反应达到限度时,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应物和生成物的浓度不一定相等,故 D 错误.所以 C 选项是正确的.例5在一定条件下，向1L 密闭容器中充入3mol X 气体和1mol Y 气体，发生反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g)，达到反应最大限度时，下列各生成物浓度的数据中错误的是（）A.c(Z)=0.75mol/LB.c(Z)=1.2mol/LC.c(W)=0.8mol/LD.c(W)=1mol/L解:可逆反应中,反应物不可能在反应中完全转化,因为反应中 X、Y 按照物质的量反应, 所以 X

9、 过量, 生成, 但反应不可能完全进行到底, 所以;.4所以D 选项是正确的.例 6反应达到平衡状态的标志有两个:一是正、逆反应速率相等;二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变.A 项没有指明正、逆反应这一属性,并且两种速率比值也弄反了;B、C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变,即正、逆反应速率相等,符合题意;D 项中的都是生成物,按比例生成,故无论平衡与否,氨气体积分数均不变.与6、化学反应速率及化学平衡图像的分析（1）看懂图像：一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的和变化趋势；三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点；四看量，即看定量图像中有的多少。（2

10、）联想规律：联想外界条件对化学反应速率的影响规律。（3）作出：依据题意仔细分析，。例 8 某温度时，在 2L 密闭容器中某一反应的 A. B 物质的量随时间变化的曲线，由图中数据分析求得：(1)该反应的化学方程式为.(2)反应开始至 4min 时，A 的平均反应速率为.(3)4min 时,正、逆反应速率的大小为：v(正) (填“>”、“<”或“=”,下同)v(逆),8min 时,v(正) v(逆).5解:(1)根据图知,随着反应进行,A 的物质的量减少、B 的物质的量增大,所以A 是反应物、B 是生成物,反应达到平衡状态时,同一反应中同一时间段内各物质物质的量变化量之比等于其计量数

11、之比,所以A、B 的计量数之比,所以该反应化学方程式为 3A2B,是:3A2B;因此，本题正确(2)反应开始至时,A 的平均反应速率,是:;因此，本题正确(3)时,反应物生成物的物质的量相等,但反应仍然向正反应方向移动,所以v(正)(逆),时,该反应达到平衡状态,正逆反应速率相等,所以v(正)(逆),是:;=.因此，本题正确:(1)根据图知,随着反应进行,A 的物质的量减少、B 的物质的量增大,所以A 是反应物、B 是生成物,反应达到平衡状态时,同一反应中同一时间段内各物质物质的量变化量之比等于其计量数之比,据此书写方程式;(2)反应开始至时,A 的平均反应速率;(3)时,反应物生成物的物质的

12、量相等,但反应仍然向正反应方向移动,所以v(正)(逆),时,该反应达到平衡状态,正逆反应速率相等.6例 9 一定温度下，向容积为 2L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是（）A.该反应的化学方程式为 3B+4D6A+2CB.反应进行到 1s 时，v（A）=v（D）C.反应进行到 6s 时，B 的平均反应速率为 0.05 mol/（Ls）D.反应进行到 6s 时，各物质的反应速率相等时，A 的物质的量增加， 的物质的量增加， 、 是生成物； 的物质的量减少， 的物质的量减少， 、是反应物，物质的量变化之比等于化学计量系数之比，设 A、

13、B、C、D 的计量系数分别为、 、，则，即，所以反应方程式为。反应进行时，；反应进行到 时，B 的平均反应速率为，故A、B、D 项错误，C 项正确。为C。综上所述，本题正确解读本题考查化学反应速率和方程式的计算。扩展关于化学平衡图像题的解题技巧： 看图技巧：71、 看面：弄清横、纵坐标的含义；2、 看线：弄清线的，变化趋势及线的陡与平；3、 看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等；4、 看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化；5、 看要不要作辅助线：如等温线，等压线等。 解题技巧：1、 “先拐先平，数值大”：在含量时间曲线

14、中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或者压强较大。2、 “议二”：在含量T/p 曲线中，图像中有三个变量，先确个量不变，再讨论另外两个量的坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的或确定纵坐标所示的量后（通常可画一条横坐标的垂线），讨论横坐标与曲线的。化学平衡图像题（是温度、压强对平衡的影响）可加拓展：1、图像中可以得出的：横坐标为时间时，曲线越陡，则达到平衡的时间越短，表明反应速率越大，压强相同条件下，曲线对应的温度较高，温度相同条件下，曲线对应的压强较大。3、 温度：正反应是放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；正反应是吸热反应，升高温度，反应速率增

15、大，平衡正向移动，反应物的转化率增大。降低温度，与升高温度作用相反。4、 压强：正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，反应物的转化率增大。减小压强，8与增大压强作用相反。7、化学平衡的三段式计算化学平衡计算的基本是“始”“变”“平”三段分析法，基本解题步骤为：(1) 确定反应物或生成物的起始量；(2) 确定反应过程的变化量；(3) 确定平衡量；(4) 依据题干中的条件建立等式进行解答。例10向2L 密闭容器中通入amol 气体A 和bmol 气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)+yB(g)pC(g)+qD

16、(g)已知：平均反应速率 VC=1/2VA;反应 2min 时,A 的浓度减少了 1/3,B 的物质的量减少了 a/2mol，有 amolD生成。回答下列问题：(1)反应 2min 内,VA=,VB=；(2)化学方程式中，x=、y=、p=、q=；(3)反应平衡时，D 为 2amol，则B 的转化率为.解:(1)根据题干结合平衡三段式列式,A 减少量和生成 C 的物质的量之比等于速率之比等于计量数之比,平均反应速率,A 消耗物质的量,生成 c 物质的量为,用 A 表示的反应速率用 B 表示的反应速率(2)根据(1)的列式计算9,(3)反应平衡时,D 为,则,则 B 的转化率为因此，本题正确是:(

17、1);(2)2; 3; 1;6;(3);例 11X、Y、Z 三种气体,取 X 和 Y 按 1:1 的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为 3:2,则 Y 的转化率最接近于()A. 33%B. 40%C. 50%D. 65%设反应开始物质的量 X、Y 均为 ，X 反应的物质的量为b，则平衡时 X 物质的量为，Y，Z 物质的量为 ，则有，则Y 的转化率物质的量为，故选D 项。为D。综上所述，本题正确8、化学反应条件的在生产和生活中，促进有利的化学反应，抑制有害的反应。对于人类需要的或对人类有利的化学反应。

18、可以通过升高反应温度、使用催化剂等增大反应速率，以提高生产或工作效率。增大廉价反应物的浓度，或增大气体反应物的压强，以提高原料的利用率或转化率。n (B)c (B)反反注意：转化率=×100%=×100%n总(B)c总(B)对于有害的或人类不需要的化学反应。可以通过降低反应温度、使用负催化剂等，降低反应速率。会反应的物质。如在金属表面形成保护层、森林灭火时带等。关于特定环境或特殊需要的化学反应，如定向、火箭发射等，则要对反应条件进行特殊的。1例：提高燃烧效率的条件的 尽可能使充分燃烧，提高能量的转化率。关键是与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。 尽可能充分地利

19、用燃烧所的热能，提高热能的利用率。提高的燃烧效率实质上是从多方面燃烧反应的条件（环境）。它的意义在于节约能源、节省资源、减少污染（如煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分等）。二、课堂达标检测1. 通过或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量.下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是（）A.铁门表面喷漆B.橡胶里加炭黑C.扇子扇煤炉火D.土壤稍稍烤焦2. 某温度下，化学反应 A=B+C 中反应物 A 的浓度在 5s 内从 2.0molL-1 减少到 1.0molL-1.在这段时间内，用A 的浓度变化表示的平均反应速率为（）1A. 0.4 molL-

20、1B. 0.2 molL-1C. 0.4 molL-1s-1D. 0.2 molL-1s-13.工业上利用氮气与氢气结氨气，关于该反应的说法正确的是（）A.其他条件不变时，增加 N2 的浓度能加快反应速率B.其他条件不变时，降低体系温度能加快反应速率C.使用催化剂不影响反应速率D.当N2 和H2 按体积比 1:3 混合时，N2 和 H2 能 100%转化为 NH34.对于化学反应 3W（g）+2X（g）=4Y（g）+3Z（g），下列反应速率中，正确的是（）A. v（W）=3v（Z）B. 2v（X）=3v（Z）C. 2v（X）=v（Y）D. 3v（W）=2v（X）5.反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：v(A)0.6mol/(L·min)；v(B)0.45mol/(L·min)；v(C)