苏教版高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化第1单元第2课时化学反应的限度课件

这是一份苏教版高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化第1单元第2课时化学反应的限度课件，共41页。

第一单元　化学反应速率与反应限度第2课时　化学反应的限度自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课 堂 小 结 自主预习·新知导学一、可逆反应1.实例。(1)Cl2与H2O的反应。②溶液中微粒:“三分子”—— H2O、Cl2、HClO ;“四离子”—— H+、Cl-、ClO-、OH- 。③反应特点:Cl2与H2O发生的反应不能(填“能”或“不能”)进行到底。(2)醋酸是一种 弱 酸,在0.1 mol·L-1醋酸的水溶液中,大约只有1%的醋酸分子电离成 H+ 和 CH3COO- ,绝大多数仍以CH3COOH 的形式存在。该电离过程是一个可逆过程,醋酸的电离方程式可表示为 CH3COOH H++CH3COO- 。(3)Fe3+具有强氧化性,能将I-氧化成I2,FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式是 2Fe3++2I-══2Fe2++I2 。过量I-能否将Fe3+还原完全?实验探究如下。2.可逆反应。(1)定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点:在一定条件下,可逆反应有一定的限度,反应物不能完全转化为生成物。提示:不属于可逆反应,因为两个反应的反应条件不相同。【自主思考2】 在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下,经足够长的时间,最终能否得到2 mol SO3?提示:不能,该反应是可逆反应,反应不能完全进行到底,生成SO3的物质的量小于2 mol。二、化学反应限度1.化学反应的限度。可逆反应在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行,反应物不能完全转化为生成物,即可逆反应有一定的限度。2.化学平衡的建立。 (3)反应平衡时,c(反应物)、c(生成物)均不变,v(正反应) = v(逆反应)。【自主思考3】 可逆反应在一定条件下达到平衡状态后,反应是否停止了?提示:没有停止,反应仍在进行,化学平衡状态是动态平衡,达到平衡后,正、逆反应速率相等但不等于0。3.化学平衡的概念。可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再变化的状态。【自主思考4】 在密闭容器中进行反应2SO2+O2 2SO3,当SO2、O2、SO3的浓度之比为2∶1∶2时,能否说明该反应达到化学平衡状态?提示:不能,因为不能说明各组分的浓度一定不变,也不能说明该反应的正、逆反应速率相等。×××√(5)可逆反应达到平衡后,正反应和逆反应都停止。(　　)(6)若将1 mol N2与3 mol H2充入密闭容器中充分反应,最终生成2 mol NH3。(　　)××2.对化学反应限度的叙述中错误的是(　　)。A.任何可逆反应在给定条件下都有一定的限度B.化学反应达到限度时,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变C.化学反应的限度与时间的长短无关D.化学反应的限度是不可改变的答案:D解析:改变外界条件可以使得旧平衡被破坏,从而达到新的平衡,在该过程中化学反应的限度将改变。3.CO与H2在一定条件下可以合成乙醇:2CO(气体)+4H2(气体) CH3CH2OH(气体)+H2O(气体),下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是(　　)。A.CO全部转化为乙醇B.正反应和逆反应的化学反应速率均为0C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化答案:D解析:可逆反应达到最大限度即达到化学平衡,对于可逆反应,反应不可能进行到底,A项错误;化学平衡为动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等且不为0,B项错误;C项不能说明正、逆反应速率相等,错误;当体系中乙醇的浓度不再改变时,反应达到平衡,D项正确。 合作探究·释疑解惑探究任务问题引领将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(固体) 2NH3(气体)+CO2(气体)。1.密闭容器中总压强不变,能说明该反应达到平衡状态吗?提示:能。反应正向进行则压强增大,总压强不变时,说明反应达到平衡状态。2.密闭容器中混合气体的密度不变,能说明反应达到平衡状态吗?提示:能。恒容条件下,混合气体的密度ρ= ,反应正向进行时,m(气)增大,V(容器)不变,气体的密度增大。因此密度不变,说明m(气)不变,反应达到平衡状态。3.容器内NH3与CO2分子数之比为2∶1,能表明反应达到化学平衡状态吗?提示:不能。任意时刻,NH3与CO2的分子数之比始终为2∶1。4.混合气体的平均相对分子质量不变能证明反应达到平衡吗?提示:不能。因为混合气体中NH3与CO2的体积比始终为2∶1,故混合气体的平均相对分子质量始终不变。归纳提升1.可逆反应必须在一定的外界条件下(如温度、浓度、压强等)才能建立化学平衡。相同条件下(如温度、浓度、压强等),可逆反应无论是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,最终达到的平衡状态是相同的,即“殊途同归”。2.化学平衡的特征。 3.化学平衡状态的两种判断方法——正逆相等、变量不变。 4.理解化学平衡状态判断的两种依据。(1)直接依据。(2)间接依据。对于有气体参加的反应:①恒温恒容条件下,当气体的总压强、总物质的量保持不变时,若是等气体体积的反应,则反应不一定达到化学平衡状态;若是不等气体体积的反应,则反应达到化学平衡状态。③如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,反应达到化学平衡状态。④根据化学键的断裂与形成判断反应是否达到化学平衡状态。 规避两个易失分点。化学平衡状态判断“三关注”。(1)关注反应条件,是在恒温恒容、恒温恒压,还是在绝热恒容条件下;(2)关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;(3)关注特殊情况,是否有固体参加或生成。典型例题【例题】 (2022浙江金华高一检测)甲烷消除NO2的污染原理为CH4(气体)+2NO2(气体) N2(气体)+CO2(气体)+ 2H2O(气体)。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是(　　)。A.v正(CH4)=2v逆(NO2)B.容器中混合气体的密度不再变化C.容器中混合气体的平均相对分子质量不再发生变化D.单位时间内,消耗1 mol CH4同时生成1 mol CO2答案:C解析:v正(CH4)=2v逆(NO2)不满足化学计量数关系,说明没有达到化学平衡状态,故A项不符合题意;该反应前后都是气体,气体总质量、容器容积始终不变,则混合气体的密度始终不变,为定值,因此不能根据混合气体的密度判断化学平衡状态,故B项不符合题意;该反应正向是气体体积增大的反应,气体的平均相对分子质量为变量,当容器中混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,表明正逆反应速率相等,达到化学平衡状态,故C项符合题意;单位时间内,消耗1 mol CH4同时生成1 mol CO2,表示的都是正反应速率,无法判断反应是否达到化学平衡状态,故D项不符合题意。 (1)利用v正=v逆≠0判断平衡状态时注意:反应速率必须是一正一逆,不能都是v正或都是v逆。(2)利用“变量”与“不变量”来判断化学平衡状态。①选变量。选定反应中“变量”,即随反应进行变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。②常见的变量。a.气体的颜色;b.对于气体物质的量有变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;c.对于反应体系中全部为气体,且气体物质的量有变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;d.对于反应体系中不全部为气体的反应来说,恒容时混合气体的密度等。③在利用 、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的容积变化。【变式训练】 在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(气体)+O2(气体) 2SO3(气体)达到平衡状态的是　　　　　　。 (2)能说明I2(气体)+H2(气体) 2HI(气体)达到平衡状态的是　　　　　　　。 答案:(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦　(5)②④⑦课 堂 小 结