高一化学鲁科版学案：第2章第2节化学反应的快慢和限度第2课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2课时化学反应的限度学习要求学习要点1．知道可逆反应的特征。2．了解化学反应的进行有一定的限度，了解化学平衡的特征。3．了解化学平衡的移动。1．通过化学平衡状态的建立，理解化学平衡的概念及化学平衡的特征.2．了解平衡移动的影响因素，能知道温度、浓度、压强的变化如何对化学平衡产生影响。1．可逆反应(1)概念在____条件下同时________________的反应。（2)特点一定条件下，反应有一定的限度，反应物________转化成产物。（3)化学反应方程式的书写书写可逆反应的化学方程式时，用“____”号代替“____”号，如氮气与氢气合成氨反应的化学方程式为____________________________。预习交流1H2和O2点燃生成H2O，H2O在直流电的作用下生成H2和O2，二者是可逆反应吗？2．化学平衡(1)概念在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度______________________,正反应速率和逆反应速率____,这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。达到化学平衡时,正、逆反应仍在继续进行，因此化学平衡是一种________.(2)化学平衡的移动已达化学平衡的可逆反应，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起________的过程.(3）化学平衡移动的影响因素影响化学平衡移动的因素有：温度、反应物浓度、压强等.预习交流2化学反应达到化学平衡时，反应就停止了。你同意该观点吗?在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧!我的学困点我的学疑点答案：预习导引1．(1）相同向正、反两个方向进行(2）不能全部（3)=N2＋3H22NH3预习交流1：答案：不是;因为二者的反应条件不同。2．(1）不再随时间的延长而发生变化相等动态平衡(2)新的平衡预习交流2：答案：不同意。化学反应达到平衡状态时，反应仍在进行，只不过在此条件下正反应速率和逆反应速率相等，但不为0.一、化学平衡状态的建立及特征以可逆反应2SO2＋O22SO3为例：一定温度时，向密闭容器中充入一定量的SO2和O2。（1）对该反应是如何建立平衡的？请发表你的观点。(2）请你画出v(SO2)正、v（SO2)逆随时间变化的图像。(3）通过该反应平衡的建立过程，请你与同学一起归纳一下化学平衡状态有哪些特征?硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志.目前的主要生产方法是“接触法”，有关接触法中发生的反应2SO2(g）＋O2（g）2SO3(g)的说法中,不正确的是()。A．该反应为可逆反应，故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大,某一时刻，正、逆反应速率相等D．在利用上述反应生产SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题化学平衡状态的判断1．直接标志(1）v（正）＝v(逆）≠0①同一种物质的生成速率等于消耗速率;②在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；③在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗）速率之比等于化学计量数之比。（2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变；②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。2．间接标志(1）反应体系中总压强不随时间变化（适用于反应前后气体体积不等的反应）。（2)混合气体的密度不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等且无固、液体参与或生成的反应).（3）对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态.二、化学平衡的移动及影响因素请你认真观察演示实验，记录实验现象。分析实验现象你得出什么结论。实验原理2NO2（g)N2O4(g)反应放热(红棕色)(无色)实验步骤实验现象热水中混合气体颜色较常温下的____，冰水中混合气体颜色较常温下的____实验结论混合气体受热颜色变____,说明NO2浓度____，即平衡向________方向移动;混合气体被冷却颜色变____,说明NO2浓度____，即平衡向________方向移动对于反应A（g)＋3B（g）2C（g)＋D(g)（正反应放热）有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。1．影响化学平衡移动的因素条件条件改变对化学平衡的影响浓度在其他条件不变时，增大反应物（或减小生成物)浓度，平衡向正反应方向移动温度在其他条件不变时，升高（或降低)温度,平衡向吸热（或放热)方向移动催化剂对化学平衡移动无影响2．正、逆反应速率的变化与化学平衡移动的关系条件变化后的v(正)与v（逆)的关系化学平衡移动的方向v（正)＝v(逆)→v（正）＞v(逆）→v′（正)＝v′（逆)正反应方向v(正）＝v（逆)→v（正）＜v（逆)→v′(正)＝v′(逆）逆反应方向v(正）＝v(逆）→v(正)＝v(逆）→v′(正）＝v′（逆）不移动1．下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(）。A．2H2Oeq\o(=,\s\up7（通电））2H2↑＋O2↑，2H2＋O2eq\o（=，\s\up7(点燃））2H2OB．NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3，NH4HCO3eq\o(=,\s\up7（△））NH3↑＋CO2↑＋H2OC．H2＋I2eq\o(=，\s\up7（△）)2HI，2HIeq\o（=，\s\up7（△）)H2↑＋I2D．2Ag＋Br2eq\o（=，\s\up7(CuO）)2AgBr，2AgBreq\o（=，\s\up7(光）)2Ag＋Br22．对化学反应限度的叙述,错误的是()。A．化学反应的限度不可改变B．反应达到限度时,正逆反应速率相等C．化学反应的限度与时间的长短无关D．任何可逆反应都有一定的限度3．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生，有关说法正确的是（)。A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B．达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C．达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D．达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零4．下列条件不再改变时，一定能说明可逆反应达到反应限度的是（).A．气体压强B．气体密度C．各组分的浓度D．各组分的浓度之比等于各物质在化学方程式中的化学计量数之比5．H2（g)＋I2（g)2HI（g）已经达到平衡状态的标志是______（填序号).①c(H2)＝c（I2)＝c（HI)②c（H2)∶c(I2）∶c(HI)＝1∶1∶2③c（H2)∶c（I2）∶c（HI）不再随时间而改变④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2⑥反应速率v(H2)＝v(I2）＝eq\f（1，2)v（HI）⑦一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化6．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。根据图中数据分析：(1）该反应的化学方程式：______________________；（2）反应开始至2min末，X的反应速率为____________mol·L－1·min－1；（3）3min后图中曲线所表示的含义是______________________。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华技能要领答案：活动与探究1：答案：(1)①反应开始时，SO2、O2浓度分别最大，因而它们化合生成SO3的正反应速率最大，而SO3的浓度为0，因而它分解生成SO2和O2的逆反应速率为0。②随着反应的进行，SO2、O2的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小；同时SO3的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增大。③某一时刻t1时，v正＝v逆，由于单位时间消耗多少SO2、O2,逆反应就会同时生成多少SO2、O2,使反应混合气体中c（SO2）、c（O2)、c（SO3)保持不变,v正、v逆也不再变化，此时可逆反应达到最大限度。(2）（3）化学平衡的特征①“逆”:可逆反应.②“动"：达平衡状态时，可逆反应并未停止，因此化学平衡是动态平衡。③“等”：平衡状态时，正、逆反应的速率相等。④“定”：平衡时,反应体系中各成分的含量（浓度或物质的量分数或气体的体积分数)保持恒定。⑤“变”:改变条件，化学平衡状态发生改变.迁移与应用：B解析：对可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的反应最大限度)。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡.此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。活动与探究2：深浅深增大吸热反应浅减小放热反应迁移与应用：答案:引起平衡移动的因素是升高温度。正反应是体积减小的放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动。解析：由于v（正）、v（逆）均有不同程度的增大，引起平衡移动的因素可能是a．升高温度；b。增大压强。根据反应方程式，正反应是体积减小的放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度.当堂检测1．C解析:可逆反应是指在相同的条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。A、B、D各项中的两个反应,反应条件不同，不属于可逆反应。2．A解析：化学平衡状态是可逆反应进行的最大限度;化学平衡的建立与途径无关，即在外界条件不变的情况下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始或从中间状态开始，都可以建立同一个化学平衡，在不同的过程中,所用的时间可能不同，所以化学反应的限度与时间的长短无关；外界条件改变，化学平衡可能会发生移动，即化学反应的限度发生了改变，A错误.3．C解析：合成氨反应是一个可逆反应，该反应不能进行到底.化学平衡是一种动态平衡，达到化学平衡状态有两个标志:①各组分的浓度不再发生变化；②正反应和逆反应的速率相等，但是都不等于零。4．C解析：对于H2(g）＋I2(g)2HI(g),反应前后气体分子数不变。该反应若是在一个体积不变的容器中进行，因为反应过程中气体分子数保持不变，因此反应过程中气体的压强一直保持不变;由质量守恒定律可知：反应前后气体质量保持不变，容器体积不变,因此反应过程中气体密度一直保持不变，因此气体的压强和密度不再改变不能说明达到反应限度。各组分的浓度之比等于化学方程式中的化学计量数之比是一个特例,与反应进行的程度大小有关，与是否达到反应限度无关。达到反应限度时各组分的浓度一定不再发生改变。5．答案:③④⑦⑨解析：化学反应建立平衡时，各组分的浓度不变,但不一定存在相等或满足其他定量关系，故①②不正确，③正确;④体现v(正)＝v(逆)，正确；⑤未体现v(正)＝v（逆），不正确；⑥反应速率始终是v（H2）＝v（I2）＝eq\f（1，2)v(HI)，不正确;⑦体现v(正)＝v（逆），正确；⑧反应前后气体物质的量相等，压强始终相等,不正确;⑨颜色不变化，说明c(I2)不变，正确；⑩温度、压强不变时，体积也不变,密度是常数，不正确.故应选③④⑦⑨。6．答案：（1)Y＋2Z3X(2)0。1（3）反应达到了平衡状态