第3节化学反应的快慢和限度[新教材内容有哪些]第二课时化学反应的限度[新课程标准是什么]1.了解可逆反应的含义。2.知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。3.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。4.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.可逆反应(1)定义:在相同条件下同时向、两个方向进行的反应。(2)表示方法:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。如SO2与O2生成SO3的反应可表示为___________________________。2SO2+O2催化剂△2SO3正逆(3)特点2.化学平衡状态——化学平衡(1)概念:在一定条件下反应进行到一定程度时,反应物和生成物的不再随时间的延长而发生变化,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。(2)化学平衡的建立①反应开始时,v(正)最大,v(逆)为。②反应过程中:反应物浓度逐渐减少→v(正)逐渐。生成物浓度逐渐增大→v(逆)从开始逐渐。③反应达到平衡时:v(正)v(逆),反应物和生成物各组分浓度。可逆浓度相等0减小0增大=保持不变(3)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像[落实新知能]1.化学平衡的特征2.化学平衡状态的判断反应混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正、逆反应速率的关系v(正)=v(逆)平衡m+n≠p+q时,总压强一定(恒温恒容)或总体积一定(恒温恒压)或总物质的量一定平衡压强若m+n=p+q,总压强一定或总体积一定或总物质的量一定不一定平衡当m+n≠p+q时,M-r一定平衡混合气体的平均相对分子质量(M-r)当m+n=p+q时,M-r一定不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度(ρ)密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡[特别提醒]判断化学平衡状态的两个标志(1)“动态标志”即“速率标志”,指的是当用同种物质表示时,只要符合v(正)=v(逆)即可,或者说在相同的时间内,某物质的生成量=某物质的消耗量;当用不同的物质表示时,要注意表明不同方向的反应速率,即正逆两个方向;再就是根据某物质的反应速率和化学计量数,求算出另外一种物质的反应速率,只要满足同种物质的v(正)=v(逆)即可。(2)“静态标志”指的是反应体系中,各物质物质的量浓度、质量分数等不变,而不是各物质的浓度相等或分子数满足一定的关系,这一点极具迷惑性。[演练新学考]1.下列对可逆反应的认识正确的是()A.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C.在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D.H2+Cl2=====光照2HCl与2HCl=====电解H2↑+Cl2↑互为可逆反应解析:A、D项中反应条件不同,均不是可逆反应,错误;B项中也未强调在相同条件下,错误。答案:C2.(2018·海南学业水平考试)一定条件下,2SO2+O22SO3达到平衡状态时,有关说法正确的是()A.该反应是可逆反应B.反应已停止C.SO2完全转化为SO3D.SO3不再分解解析:能达到平衡状态的反应一定是可逆反应,A正确;达到平衡状态后反应并没有停止,只是消耗速率等于生成速率,B、D错误;可逆反应不能进行完全,C错误。答案:A3.(2019·北京海淀高一检测)在一定温度下体积不变的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)达到平衡状态的标志是()A.各物质的浓度相等B.A、B、C、D的浓度之比为1∶3∶2∶2C.正反应速率与逆反应速率均为零D.正反应速率与逆反应速率相等解析:各物质的浓度相等时,该反应不一定达到平衡状态,与反应物初始浓度及转化率有关,选项A错误;A、B、C、D的浓度之比为1∶3∶2∶2,不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到了平衡状态,选项B错误;达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不等于零,选项C错误,选项D正确。答案:D4.在密闭容器中通入一定量的HI气体,使其在一定条件下发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。下列叙述中,一定属于平衡状态的是()A.HI、H2、I2的浓度相等B.混合气体的颜色不再变化C.混合气体的总压强不再变化D.v(HI)∶v(H2)∶v(I2)=2∶1∶1解析:反应体系中各物质浓度相等不一定是平衡状态,A错误;三种物质中只有I2有颜色,既然颜色不变,说明I2的量不再增多也不再减少,则一定是平衡状态,B正确;因为该反应前后气体总物质的量不变,所以无论是否平衡,体系总压强都不变,C错误;在任何条件下,用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比,D错误。答案:B5.如图是可逆反应X2+3Y2催化剂△2Z的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是()A.t1、t2时,用不同物质表示正、逆反应速率有2v(X2)=v(Z)B.t2时,反应已达到了一定限度C.t2~t3,反应不再发生D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化解析:对于任何化学反应,无论在何时,用不同物质表示同一反应的化学反应速率时,均存在反应速率之比等于化学计量数之比,A项正确;t2~t3,反应达到一定的限度,但没有停止,B项正确,C项错误;t2~t3,各物质的浓度不再发生变化,D项正确。答案:C[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.化学平衡状态的改变实验原理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____解释与结论①受热颜色变____,说明NO2浓度____,即_____温度原平衡被破坏,向________方向移动重新建立新平衡;②冷却颜色变____,说明NO2浓度_____,即____温度原平衡被破坏,向_______方向移动重新建立新平衡2NO2(g)N2O4(g)反应放热(红棕色)(无色)深浅深增大升高逆反应浅减小降低正反应2.化学平衡移动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,并在新的条件下建立起的过程。破坏新的化学平衡[落实新知能]化学平衡移动的过程:[演练新学考]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)化学平衡移动的根本原因是v(正)≠v(逆)()(2)反应条件改变后,若正、逆反应速率仍然相等,则化学平衡发生移动()(3)对于反应2NO2N2O4达到平衡后,升高温度,平衡向生成N2O4的方向移动()(4)影响化学平衡的因素有温度、反应物浓度、压强、催化剂()答案:(1)√(2)×(3)×(4)×2.下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是()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:C3.对于反应2SO2(g)+O2(g)催化剂△2SO3(g),下列判断正确的是()A.2molSO2和足量的O2反应,必定生成2molSO3B.当v(正)v(逆)时,随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减小直至不变C.正反应速率之比为v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2时,反应达到平衡D.反应达到平衡后,升高温度,平衡不一定发生移动解析:该反应为可逆反应,不论条件怎样改变,反应不可能进行完全,A项错误;v(正)v(逆)时,平衡正向移动,反应物的物质的量逐渐减小直至反应达到平衡,B项正确;在可逆反应里,任何条件下各物质表示的反应速率之比都等于化学计量数之比,此时反应不一定达到平衡,C项错误;升高温度,平衡向吸热方向移动,平衡一定发生移动,D项错误。答案:B