高中化学化学反应的限度

学时2化学反映的程度目的与素养：1.理解可逆反映的特性。(变化观念)2.理解化学平衡的概念及特性，能够判断化学平衡状态，懂得条件变化时化学平衡会发生移动。(变化观念与平衡思想)一、化学反映的程度——化学平衡状态1．可逆反映(1)定义：在相似条件下同时向正、逆两个方向进行的反映。(2)表达办法：书写可逆反映的化学方程式时不用“=”而用“”。(3)特点①正向反映和逆向反映同时进行。②正向反映和逆向反映的条件相似。③在一定条件下，反映物不能全部转化为生成物。2．化学平衡状态(1)化学平衡状态的建立对于可逆反映：2SO2＋O2，在一定温度下，将2molSO2(g)和1molO2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反映速率与时间关系如图所示。①反映开始时：v(正)最大，v(逆)为0，因素是反映物浓度最大，生成物浓度为0。②反映过程中：v(正)逐步减小，v(逆)逐步增大，因素是反映物浓度逐步减小，生成物浓度逐步增大。③反映达成平衡时(t1后)：v(正)＝v(逆)，反映物和生成物的浓度不再变化。(2)化学平衡状态的概念在一定条件下可逆反映进行到一定程度时，反映物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反映速率和逆反映速率相等，这种状态称为化学平衡状态。二、化学平衡的影响因素1．实验探究温度变化对化学平衡的影响2NO2N2O4(正反映方向为放热反映)受温度的影响(1)现象温度变化混合气体颜色c(NO2)升温(浸入热水)变深增加降温(浸入冷水)变浅减小(2)结论①当其它条件不变时，升高反映体系的温度，化学平衡向吸热反映方向移动；减少反映体系的温度，化学平衡向放热反映方向移动。②同一可逆反映在不同条件下将建立起不同的化学平衡状态。2．影响化学平衡移动的因素影响因素有浓度、温度、压强等。1．判断正误(对的的打“√”，错误的打“×”)(1)不同的化学反映，程度可能不同。 ()(2)能够通过变化温度来控制化学反映的程度。 ()(3)能够通过延长化学反映的时间来变化反映的程度。 ()(4)反映条件变化后，若正、逆反映速率仍然相等，则化学平衡发生移动。 ()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√2．下列反映体系中，不属于可逆反映的是()A．二氧化硫催化氧化生成三氧化硫B．氨气溶解于水C．工业合成氨D．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O[答案]D3．对于化学反映速率与化学反映程度的叙述，不对的的是()A．当化学反映达成最大程度时反映速率为0B．同一化学反映，若反映条件不同，程度可能不同C．化学反映达成程度时，正、逆反映速率相等D．化学反映的程度与时间的长短无关A[反映达成最大程度时v(正)＝v(逆)≠0，A项错误；同一化学反映，条件变化，化学平衡可能被破坏，反映程度可能就会被变化，B项对的；任何可逆反映都有一定的程度，当反映达成程度时，即反映达成化学平衡，此时v(正)＝v(逆)，对同一可逆反映，达成化学平衡时，当外界条件不变时，反映的程度不变，与时间长短无关，C、D两项对的。]化学平衡状态的特性【典例1】下列有关化学平衡的说法中，不对的的是()A．当可逆反映达成平衡时，正、逆反映速率都为零B．当可逆反映达成化学平衡时，正、逆反映速率一定相等C．当可逆反映达成化学平衡后，变化某些条件能够使平衡破坏D．当可逆反映达成平衡时，尽管正、逆反映都还在进行，但各物质的浓度保持不变A[可逆反映达成平衡时，v(正)＝v(逆)≠0。]1．在密闭容器中进行反映：2SO2(g)＋O2(g)已知反映过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1。当反映达成平衡时，可能存在的数据是()A．SO2为0.4mol·L－1，O2为0.2mol·L－1B．SO2为0.25mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15mol·L－1D．SO3为0.4mol·L－1B[该反映为可逆反映，当SO2和O2完全转化为SO3时，c(SO2)＝c(O2)＝0，c(SO3)＝0.4mol·L－1；当SO3完全转化为SO2和O2时，c(SO3)＝0，c(SO2)＝0.4mol·L－1，c(O2)＝0.2mol·L－1。根据可逆反映的特点：可逆反映不可能进行终究，故平衡时，0<c(SO2)<0.4mol·L－1,0<c(SO3)<0.4mol·L－1,0<c(O2)<0.2mol·L－1，只有B项符合题意。]化学平衡状态的鉴定反映mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)混合体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡总压强或总物质的量一定不一定平衡正、逆反映速率的关系在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA平衡在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q不一定平衡在单位时间内消耗了pmolC同时消耗了qmolD[只有v(逆)]不一定平衡压强m＋n＝p＋q时，总压强恒定不一定平衡m＋n≠p＋q时，总压强恒定平衡混合气体平均相对分子质量若m＋n≠p＋q，混合气体平均相对分子质量恒定平衡若m＋n＝p＋q，混合气体平均相对分子质量恒定不一定平衡温度当体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡其它如体系颜色不再变化等平衡【典例2】密闭容器中进行反映A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，判断反映与否达成平衡的根据为()A．压强不随时间变化B．气体的密度不随时间变化C．c(A)不随时间变化D．单位时间里生成C(g)和D(g)的物质的量相等C[由于反映物和生成物均为气态，且反映前后气体的物质的量不变，故气体的压强和密度在反映过程中始终保持不变，A、B不能作为反映达成平衡的标志。C(g)、D(g)均为生成物，反映的任何时刻，C(g)、D(g)的物质的量总是相等，D项错误。当c(A)不变时，阐明单位时间内生成的A与消耗的A的量相等，即反映处在平衡状态。](1)当A、B、C、D的浓度之比为1∶1∶1∶1时，能否阐明该反映达成化学平衡？(2)当容器中混合气体平均相对分子质量一定时，能否阐明该反映达成化学平衡？[答案](1)不能，由于不能阐明各组分的浓度一定不变。也不能阐明该反映的正、逆反映速率相等。(2)不能，由于该反映m总、n总都不变，因此混合气体平均相对分子质量不变。化学平衡状态的“变”与“不变”判断法某一物理量在从开始到平衡的过程是“变化”的，而达平衡后则“不变”，则此物理量是判断平衡状态的标志。2．在恒定温度下：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达成平衡，不能判断该反映达成化学平衡的是()A．v正(NH3)＝2v逆(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变D[反映达成平衡状态的标志有两个：一是正、逆反映速率相等；二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变；B、C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变，即正、逆反映速率相等，符合题意；D项NH3与CO2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。]1．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3。下列叙述错误的是()A．开始反映时，正反映速率最大，逆反映速率为零B．随着反映的进行，正反映速率逐步减小，最后减小为零C．随着反映的进行，逆反映速率逐步增大，最后保持恒定D．随着反映的进行，正反映速率逐步减小，最后与逆反映速率相等且都保持恒定B[随着反映的进行，正反映速率逐步减小，一段时间后，反映达成平衡状态，但此时反映并没有停止，只但是v(正)＝v(逆)≠0，故B项错误。]2．反映：2SO2＋O22SO3达成平衡后，再向反映容器中充入含氧的同位素eq\o\al(18,8)O的氧气，通过一段时间后，eq\o\al(18,8)O存在于()A．O2 B．SO2C．O2和SO2 D．O2、SO2和SO3D[可逆反映在相似条件下，能够向正、逆两个反映方向进行，反映体系中各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故eq\o\al(18,8)O可能存在于三种物质中。]3．500℃时，将2molN2和2.25molH2充入体积为10L的恒容密闭容器中，反映达成平衡时，NH3的浓度不可能是()A．0.1mol·L－1 B．0.12mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.16mol·L－1D[由题意知，该反映中N2过量。假设2.25molH2完全参加反映，则生成NH3的浓度为0.15mol·L－1，由于该反映是可逆反映，H2不可能完全转化生成NH3，故平衡时NH3的浓度不大于0.15mol·L－1。]4．一定条件下，可逆反映：N2＋3H22NH3达成化学平衡状态，下列说法一定对的的是()A．每1molN≡N断裂的同时有2molN—H生成B．N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2C．N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1∶2D．气体体积为初始体积的eq\f(1,2)C[A.反映速率之比等于对应的物质系数之比，根据方程式可知，每1molN≡N断裂的同时有6molN—H生成，不对的；B.平衡时物质的浓度不再发生变化，但多个物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系，不对的；C.达成平衡状态时正、逆反映速率相等，则N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1∶2，对的；D.不懂得转化率，则不能拟定气体体积和初始体积的关系，不对的。]5．在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O,850℃时发生反映：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。(1)CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反映速率v(CO)