第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制 新知探究(一)———化学反应的限度 1.可逆反应 (1)定义 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。书写可逆反应的化学方程式时,不用“”,用“”。 (2)特征 双向性 反应物生成物 双同性 正、逆反应是在 下同时进行的 共存性 反应物和生成物 存在,任一反应物的转化率 100% [微思考] 2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应吗 2.化学平衡 (1)化学平衡的建立 在一定条件下,向反应容器中加入N2和H2发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 项目 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正 v逆 生成物浓度为0 v逆为0 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正 v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正 v逆 生成物浓度不变 v逆不变 化学平衡建立过程中的速率—时间(v t)图像如图所示。 (2)化学平衡和限度 化学 平衡状态 在一定条件下, 反应进行到一定程度时, 和 相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,简称化学平衡 化学反应 的限度 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的 3.化学平衡的特征 逆 化学平衡研究的对象是可逆反应 等 达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等 动 化学平衡是一种表面静止状态,反应并未停止,是一种动态平衡 定 达到化学平衡状态后,各组分浓度保持不变,不随时间变化而变化 变 外界条件发生改变时,原平衡状态可能被打破,再在新条件下建立新的平衡状态 [题点多维训练] 1.在某密闭容器中发生可逆反应Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g),达到平衡后通入37Cl2,再次达到平衡时37Cl存在于 ( ) A.Cl2中 B.Cl2、PCl3中 C.PCl5中 D.PCl5、Cl2、PCl3中 2.(1)恒容密闭容器中的可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,能否说明该反应已达到平衡状态 若混合气体的颜色不再改变呢 能否说明 请说明理由。 (2)2HI(g)H2(g)+I2(g)在温度和体积一定时,容器内压强不再变化。能否说明该反应已达到平衡状态,请说明理由。 3.在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O2(g)2O3(g)。在一恒容密闭容器中发生该反应,能说明该反应达到平衡状态的是 ( ) A.单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2 B.O2的消耗速率为0.2 mol·L-1·s-1,O3的消耗速率为0.3 mol·L-1·s-1 C.气体的平均相对分子质量不再改变 D.气体密度不再改变 4.(2024·湖北黄冈高一期中)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时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是 ( ) A.SO2为0.6 mol·L-1,O2为0.4 mol·L-1 B.SO2为0.6 mol·L-1 C.SO2、SO3均为0.3 mol·L-1 D.SO3为0.8 mol·L-1 5.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表: 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上述反应 (填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为 。 (2)如图中表示NO2变化曲线的是 。用O2表示0~2 s内该反应的平均速率v= 。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变 |归纳拓展|平衡状态的判断依据 直接判断依据 v正=v逆 同一物质 生成速率等于消耗速率 不同物质 化学反应速率之比等于化学计量数之比,且表示不同方向(即“一正一逆”) 间接判断依据 某些 物理量 各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变 各组成成分的质量分数 ... ...
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