2020版高中化學(xué)第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第3節(jié)第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度課件魯科版必修第二冊.pptx

1、第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,1.決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的最主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì),外界條件只起次要作用。 2.濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物接觸面積等都會影響化學(xué)反應(yīng)速率。,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,一、可逆反應(yīng) 1.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)存在限度 向2 mL 0.01 molL-1KI溶液中加入1 mL 0.01 molL-1FeCl3溶液,再加入幾滴0.1 molL-1KSCN溶液。,2.可逆反應(yīng)的定義及表示方法 在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)用化學(xué)方程式表示,但化學(xué)方程式中用,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,3.正反應(yīng)和逆反應(yīng),

2、4.特點 (1)正反應(yīng)(反應(yīng)物生成物)和逆反應(yīng)(生成物反應(yīng)物)同時進(jìn)行。 (2)正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同,在不同條件下能向兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)不能稱為可逆反應(yīng)。 (3)對于可逆反應(yīng)來說,在一定條件下,反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化成生成物,即反應(yīng)物與生成物共同存在,反應(yīng)只能進(jìn)行到一定程度。,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,二、化學(xué)平衡 1.定義 在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。 2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)?；瘜W(xué)平衡是動態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)

3、速率相等,反應(yīng)仍在進(jìn)行,而不是反應(yīng)停止了。一定條件下,在反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的混合物中,各組分的濃度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持一定(但不一定相等),不再隨時間的變化而變化。 3.化學(xué)平衡狀態(tài)的改變 化學(xué)平衡是在一定條件下暫時的平衡,若外界條件發(fā)生改變,則化學(xué)平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變,即可能發(fā)生化學(xué)平衡狀態(tài)的改變。,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,【微思考1】化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,各組分的濃度相等或正好等于化學(xué)計量數(shù)之比時,化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡? 提示:不一定。化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各組分的濃度保持不變,但不一定相等,也不一定等于化學(xué)計量數(shù)之比。 【微思考2】某一可逆反應(yīng),一定條件下達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。若

4、化學(xué)反應(yīng)速率改變,平衡狀態(tài)一定發(fā)生改變嗎?若平衡狀態(tài)發(fā)生改變,化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎? 提示:不一定,如使用催化劑時,反應(yīng)速率發(fā)生變化,但平衡狀態(tài)不發(fā)生改變。 一定,化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變的根本原因就是外界條件改變,使v(正)v(逆)。,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,1.哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨的方法而獲得1918年的諾貝爾化學(xué)獎?，F(xiàn)向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生。下列有關(guān)說法正確的是() A.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3 B.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等 C.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2、NH3的物質(zhì)的量

5、濃度不再變化 D.達(dá)到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零 答案:C 解析:合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng),是不能進(jìn)行徹底的反應(yīng),A錯;可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài),化學(xué)平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行,只是正、逆反應(yīng)速率相等,D錯;反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,但不一定相等,B錯,C對。,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,A.O2 B.SO2 C.O2和SO2D.O2、SO2和SO3 答案:D,知識鋪墊,新知預(yù)習(xí),自主測試,3.下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中,不正確的是() A.當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率都為零 B.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率一定相等

6、 C.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,改變某些條件可以使平衡破壞 D.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,盡管正、逆反應(yīng)都還在進(jìn)行,但各物質(zhì)的濃度保持不變 答案:A 解析:可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,v(正)=v(逆)0,A項錯誤。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,化學(xué)平衡狀態(tài)的特征與判斷 問題探究 下圖是可逆反應(yīng)X2+3Y2 2Z2在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系曲線,(1)t1時反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?t2時正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是怎樣的? (2)t2t3時間段反應(yīng)是否停止了?各物質(zhì)的濃度還發(fā)生變化嗎? 提示:(1)t1時,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,t2時,反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此

7、時v(正)=v(逆)。 (2)t2t3時反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,各物質(zhì)的濃度不再隨時間的變化而變化。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,知識歸納 1.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(正向建立平衡),任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,3.化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的原則 (1)v(正)=v(逆),即“等”。 (2)各組分的濃度保持不變,即“定”。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,典例剖析 例1在一定溫度下的密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,表明反應(yīng)A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達(dá)平衡的是()

8、A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度 C.混合氣體的分子數(shù)目 D.混合氣體的總物質(zhì)的量 答案:B,解析:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),壓強始終不變,A錯誤;密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中容積始終是不變的,但混合氣體的質(zhì)量是變化的,B正確。根據(jù)方程式可知,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以混合氣體的總物質(zhì)的量始終是不變的,C、D錯誤。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)有兩個主要特征,一是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等;二是反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。這兩個特征是判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

9、的核心依據(jù)。以反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)為例進(jìn)行分析: (1)直接依據(jù)。 速率特征:指“等”,即v(正)=v(逆)。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,含量特征:指“定”,即反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變。例如:,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,(2)間接依據(jù)。 若m+np+q,則混合氣體的總物質(zhì)的量、體系溫度、總壓強、平均摩爾質(zhì)量不隨時間的改變而改變,可說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。 反應(yīng)體系中有色物質(zhì)的顏色不再改變。如反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)(N2O4氣體為無色,NO2氣體呈紅棕色),在恒溫恒容密閉容器中,若混合氣

10、體的顏色不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。 若m+n=p+q,氣體的總物質(zhì)的量、總體積、總壓強、平均摩爾質(zhì)量、密度都不隨時間的變化而變化,因此不能作為判斷依據(jù)。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,變式訓(xùn)練1-1一定溫度下,在一容積不變的密閉容器中發(fā)生的可逆反應(yīng)2X(g) Y(g)+Z(s),下列選項不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡標(biāo)志的是() A.反應(yīng)容器中壓強不再變化 B.混合氣體的密度不再變化 C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 D.Z的濃度不再改變 答案:D,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,解析:該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積改變的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)容器中氣體的壓強不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)混合

11、物中各組成成分的百分含量保持不變,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A項不符合題意;該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量改變的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化,容器的容積不變,混合氣體的密度不再變化,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B項不符合題意;該反應(yīng)屬于氣體的質(zhì)量和體積均發(fā)生變化的反應(yīng),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C項不符合題意;該反應(yīng)中Z是固體,濃度始終不變,不能判斷是否為平衡狀態(tài),故D項符合題意。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,變式訓(xùn)練1-2反應(yīng)2NO2 2NO+O2在恒溫恒容的容器中進(jìn)行,能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 () 單位時間內(nèi)生成n m

12、ol O2的同時生成2n mol NO2 單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時,生成2n mol NONO2、NO、O2的反應(yīng)速率的比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的總壓強不再改變的狀態(tài) A.B. C.D.,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,答案:A 解析:單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2,同時又消耗n mol O2,氧氣的正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率

13、的比為221時,正、逆反應(yīng)速率是否相等不明確,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;混合氣體的顏色不再改變時,二氧化氮的濃度不變,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),混合氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變,則混合氣體的密度始終不變,則不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài),故錯誤;反應(yīng)后氣體的壓強增大,當(dāng)混合氣體的壓強不再改變時,說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,即正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,化學(xué)平衡狀態(tài)的改變 問題探究 (1)如下圖所示將裝有二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)混合氣體的燒瓶分別浸入冷水和熱水中,并與常溫情況下進(jìn)行

14、對比。,根據(jù)實驗中的現(xiàn)象分析燒瓶中氣體顏色變化的原因。 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)的改變,即化學(xué)平衡的移動是如何發(fā)生的?,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,提示:(1)在實驗過程中,可以觀察到浸入冷水中的燒瓶里的氣體混合物顏色變淺,這是因為溫度降低后原平衡狀態(tài)被破壞,在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài),導(dǎo)致二氧化氮濃度變小,四氧化二氮濃度變大。浸入熱水中的燒瓶里的氣體混合物顏色變深,這是因為溫度升高后原平衡狀態(tài)被破壞,在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài),導(dǎo)致二氧化氮濃度增加,四氧化二氮濃度減小。 (2)化學(xué)平衡是在一定條件下建立起來的,同一可逆反應(yīng)在不同條件下將建立起不同的化學(xué)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡移動的過程可以表

15、示如下:,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,知識歸納 1.化學(xué)平衡狀態(tài)改變的含義 對一個化學(xué)平衡狀態(tài)改變條件時,原來的化學(xué)平衡被破壞,并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡,這種化學(xué)平衡的變化叫做化學(xué)平衡狀態(tài)的改變。化學(xué)平衡狀態(tài)的改變也就是可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度發(fā)生了變化。 2.化學(xué)平衡狀態(tài)的改變 可以用下列圖示理解:,3.影響化學(xué)平衡移動的外界因素 影響化學(xué)平衡移動的外界因素主要有溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強等。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,典例剖析 例2如圖所示,三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中,在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物質(zhì),在(3

16、)中加入NH4Cl晶體,發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深,(3)中紅,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,下列敘述正確的是(),B.NH4Cl溶于水時放出熱量 C.燒瓶(1)中平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量增大 D.燒瓶(3)中氣體的壓強增大 答案:A,解析:加CaO的燒杯(1)中溫度升高,(1)中紅棕色變深,說明平衡逆向移動,也說明反應(yīng)2NO2 N2O4是放熱反應(yīng),平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量減小;(3)中紅棕色變淺,說明平衡正向移動,氣體的壓強減小,加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低,NH4Cl溶于水時吸收熱量。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,變式訓(xùn)練2在已處于化學(xué)平衡狀態(tài)的體系中,如果下列量發(fā)

17、生變化,其中一定能表明平衡移動的是() A.反應(yīng)混合物的濃度 B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 C.正、逆反應(yīng)速率 D.反應(yīng)混合物的壓強 答案:B 解析:如果反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,壓縮氣體體積增大壓強,反應(yīng)體系的各物質(zhì)的濃度變大,但平衡不移動,故A、D錯誤;反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率的變化,說明化學(xué)平衡發(fā)生移動,故B正確;若正、逆反應(yīng)速率變化量相等,則平衡不移動,故C錯誤。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的說法中,不正確的是 () A.雙氧水制氧氣時加入少量二氧化錳,反應(yīng)速率明顯加快 B.鐵粉代替鐵釘與稀硫酸反應(yīng)可以加快制取氫氣的速率,答案:D

18、,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,2.下列對可逆反應(yīng)的認(rèn)識正確的是() A.既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng) B.在同一條件下,同時向正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng) C.電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點燃生成水的反應(yīng)是可逆反應(yīng) D.在可逆反應(yīng)進(jìn)行中正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率一定相等 答案:B 解析:可逆反應(yīng)是在“同一條件下”、能“同時”向正反應(yīng)和逆反應(yīng)“兩個方向”進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),A錯誤;在同一條件下,同時向正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng),B正確;電解水生成氫氣和氧氣與氫氣和氧氣點燃生成水的反應(yīng)不是可逆反應(yīng),因為反應(yīng)條件不同,C錯誤;可逆反應(yīng)在

19、未達(dá)到平衡時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,D錯誤。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,3.定條件下,在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),當(dāng)N2、H2、NH3的濃度不再改變時,下列說法正確的是() A.N2、H2完全轉(zhuǎn)化為NH3 B.N2、H2、NH3的濃度一定相等 C.正、逆反應(yīng)速率相等且等于零 D.反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 答案:D 解析:題給反應(yīng)是可逆反應(yīng),N2和H2不能完全轉(zhuǎn)化成氨氣,故A錯誤;根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時濃度不變,但不一定相等,故B錯誤;化學(xué)平衡是動態(tài)平衡,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時正、逆反應(yīng)速率相等,但不等于0,故C錯誤;根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義可知,D正確。,任務(wù)一,任務(wù)二,素養(yǎng)脈絡(luò),隨堂檢測,4.(雙選)在恒溫恒容條件下發(fā)生可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列能夠說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是() A.c(N2)c(H2)c(NH3)=132 B.氨氣的百分含量不再變化 C.斷開一個NN鍵的同時有