2018版高中化学 第2章 化学键化学反应与能量 第2节 化学反应的快慢和限度（第2课时）化学反应的限度学案 鲁科版必修2

1、第2课时化学反应的限度1了解可逆反应的特征。2了解化学平衡的概念及特征，能够判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。(重难点)化 学 平 衡 的 建 立 及 其 特 征基础初探1可逆反应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不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应仍在继续进行，因此化学平衡是一种动态平衡。(2)化学平衡状态的建立过程可逆反应开始时v正最大，v逆为0，随着时间延长，v正减小，v逆增大，进行到一定程度，v正v逆0，对任何一种物质，其消耗的速

2、率等于其生成的速率，此时各种物质浓度不再发生变化从而达到化学平衡状态。如图所示。(3)化学平衡的特征“逆”：可逆反应。“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。“等”：平衡状态时，正、逆反应的速率相等。“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。“变”：改变条件，化学平衡状态发生改变。探究升华思考探究对于可逆反应2SO2O22SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所示。问题思考 ：1反应开始时，v正最大，v逆0，原因是什么？【提示】反应开始时反

3、应物浓度最大，生成物浓度为0。2反应进行中，正、逆反应速率如何变化，原因是什么？【提示】v正不断减小，v逆不断增大；反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大。3反应一段时间(t1)后，v正和v逆有何关系？解释原因。【提示】v正v逆；化学反应达到平衡状态，反应物和生成物浓度保持不变。认知升华化学平衡的判断依据间接依据压强mnpq时，总压强不再变化(其他条件一定)平衡mnpq时，总压强不再变化(其他条件一定)不一定平衡温度任意化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时(其他不变)平衡密度密度不再变化不一定平衡颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡【误区警示】上表可总结为以下两点：1v正v逆时，反应达

4、到平衡状态；2反应过程中，可变量保持不变时，反应达到平衡状态，恒定量不能作为平衡的标志。题组冲关题组1可逆反应的特征1下列反应不属于可逆反应的是()ASO2溶于水和H2SO3分解BH2和I2化合成HI和HI分解CSO2与O2化合成SO3和SO3分解DNH3与HCl化合生成NH4Cl和NH4Cl受热分解生成NH3和HCl【解析】NH3HCl=NH4Cl，NH4ClNH3HCl，二者反应条件不同。【答案】D2化学反应H2(g)I2(g)2HI(g)是一个可逆反应，在持续加热的条件下，向密闭容器中充入2 mol H2和3 mol I2蒸气，充分反应后，该密闭容器内() 【导学号：】A2 mol H2

5、已耗尽B3 mol I2已耗尽CHI的物质的量等于4 molDHI的物质的量少于4 mol【解析】该反应为可逆反应，不能进行到底，充入2 mol H2和3 mol I2蒸气时，I2过量，应根据H2计算，若H2完全反应时生成4 mol HI，因H2不能完全反应，故生成HI的物质的量少于4 mol。【答案】D3在一密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.3 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是() 【导学号：】ASO2为0.5 mol/L，O2为0.2 mol/LBSO

6、2为0.25 mol/LCSO2、SO3均为0.15 mol/LDSO3为0.4 mol/L【解析】假设反应物全部转化为生成物，则SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0 mol/L、0.4 mol/L；假设生成物全部转化为反应物，则SO2、O2、SO3的浓度分别为0.5 mol/L、0.2 mol/L、0 mol/L。故0.1 mol/Lc(SO2)0.5 mol/L，0 mol/Lc(O2)0.2 mol/L，0 mol/Lc(SO3)0.4 mol/L。A项表明0.2 mol/L SO3完全转化为SO2和O2，这是不可能的；B项表明在题给浓度的基础上有0.05 molL1S

7、O2转化为SO3，这是可能的；C项表明SO2、SO3的浓度在题给基础上均减少了0.05 molL1，这是不可能的；D项表明0.2 molL1的SO2和0.1 molL1O2完全转化为SO3，这是不可能的。【答案】B题组2化学平衡的速率及特征4下列关于化学平衡的说法中，不正确的是()A当一个可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零B当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等C当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏D当反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度保持不变【解析】可逆反应达到平衡时，v正v逆0。【答案】A5在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH

8、3。以下叙述错误的是()A开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定【解析】随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，一段时间后，反应达到平衡状态，但此时反应并没有停止，只不过v(正)v(逆)0，故B项错误。 【答案】B题组3平衡状态的判断6一定条件下，可逆反应N23H22NH3达到化学平衡状态，下列说法一定正确的是()【导学号：】A每1 mol NN断裂的同时有2 mol NH生成BN2、H2、NH3的浓度之比为132CN2减少的

9、速率和NH3减少的速率之比为12D气体体积为初始体积的【解析】A反应速率之比是相应的物质系数之比，根据方程式可知，每1 mol NN断裂的同时有6 mol NH生成，A不正确；B.平衡时物质的浓度不再发生变化，但各种物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系，B不正确；C.达到平衡状态时正逆反应速率相等，则N2减少的速率和NH3减少的速率之比为12，C正确；D.不知道转化率，则不能确定气体体积和初始体积的关系，D不正确。【答案】C7在恒定温度下使NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡，不能判断该反应达到化学平衡的是()Av正(NH3)2v逆(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭

10、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【解析】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；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。【答案】D8密闭容器中进行反应A(g)B(g)C(g)D(g)，判断反应是否达到平衡的依据为 ()A压强不随时间改变B气体的密度不随时间改变Cc(A)不随时间改变D单位时间里生成C(g)和D(g)的物质的量相等【解析】由于反应物和生成物均为气态，且反应前后气体的物质的量不变

11、，故气体的压强和密度在反应过程中始终保持不变，A、B不能作为反应达到平衡的标志。C(g)、D(g)均为生成物，反应的任何时刻，C(g)、D(g)的物质的量总是相等，D项错误。当c(A)不变时，说明单位时间内生成的A与消耗的A的量相等，即反应处于平衡状态。【答案】C【规律总结】1对化学平衡状态的判断，从不同的角度出发可以得到多种判断依据，如物质的量、浓度、压强、体积分数、温度、密度、颜色等，但最终都体现v(正)v(逆)，各组分浓度保持不变。2“变”“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。化 学 平 衡 的 移 动基础初探1

12、实验探究温度对化学平衡的影响(1)实验原理：二氧化氮(NO2)通常为红棕色气体，四氧化二氮(N2O4)通常为无色气体。在常温、常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是可逆的，正反应为释放热量的反应。反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)。(2)实验现象：将装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的烧瓶分别浸入冷水和热水中，观察到的现象分别是浸到冷水中时混合物颜色变浅，浸到热水中时混合物颜色变深。(3)实验现象分析：其他条件一定，升高温度后二氧化氮的百分含量增大，四氧化二氮的百分含量减小，然后保持一个新的百分含量不变；降低温度后二氧化氮的百分含量减小，四氧化二氮的百分含量增大，然后保持一个

13、新的百分含量不变。2实验结论(1)温度改变，会使可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡被破坏，且被破坏后的可逆反应向另一个平衡状态移动。(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。3影响化学平衡移动的因素：温度、浓度、压强。探究升华思考探究1化学平衡状态时v正和v逆有何关系？【提示】v正v逆。2对于反应2NO2N2O4，升高温度反应速率怎样变化？为什么平衡向吸热反应方向移动？【提示】升高温度，v正、v逆均增大，化学平衡向着吸热方向移动，说明吸热方向速率增大的更多，使v吸热v放热。3v正、v逆同时改变一定能引起平衡移动吗？【提示】不一定。当v正v逆时平衡不移

14、动。认知升华1化学平衡移动的概念：已达化学平衡的可逆反应中，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新的化学平衡的过程。2化学平衡移动过程可表示为3化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正v逆，平衡才发生移动。【温馨提醒】催化剂能同倍数的改变v正和v逆，故催化剂不影响化学平衡状态。题组冲关题组1化学平衡移动及影响因素1引起化学平衡移动的根本原因是()A浓度的改变B压强的改变C使用了催化剂D正、逆反应速率的改变【解析】其他条件一定时浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，但它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的，因此化学平衡移动的根

15、本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。【答案】D2下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是() 【导学号：】A反应体系的温度改变B反应混合物中各组分的百分含量改变C正、逆反应速率改变D反应物的转化率改变【解析】正、逆反应速率改变后可能v正v逆，则平衡不移动。【答案】C题组2化学反应速率与化学平衡移动的关系3一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v正和逆反应速率v逆随反应时间t的变化如图所示。下列判断不正确的是 ()At1时刻，v正v逆Bt2时刻，v正v逆Ct2时刻，反应达到最大限度Dt3时刻，反应停止【解析】根据图象可知在t1时刻，v正v逆，反应正向进