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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[目标导学]1．化学反应限度的概念及影响化学反应限度的因素。2．化学反应限度的本质原因及外部特征。3．认识可逆反应进行有一定的限度。4．掌握化学反应达平衡的判断标志。[背诵经典导学]1．可逆反应的“二同一不完全”：可逆反应中，正、逆两个反应是在同一条件下同时进行的，反应物不能完全转化为生成物。2．化学平衡状态的含义及“五字特征”：(1)含义：在一定条件下的可逆反应中，当正、逆反应速率相等时，体系中各组分的浓度保持不变的状态；(2)“五字特征”——逆、等、动、定、变。3．判断化学平衡状态的“两大直接依据”：(1)v(正)＝v(逆)；(2)各组分的浓度不再变化。扬帆起航温习双基课前学习空间可逆的1．在一定条件下，许多反应都是________，在同一条件下既可以向____________进行，同时又可以向____________进行，反应物________完全转化为生成物，即可逆反应有一定的________。正反应方向逆反应方向不能限度2．以合成氨反应N2＋3H22NH3为例：(1)反应刚开始时，反应物的浓度________，正反应速率________；生成物的浓度为________，逆反应速率为________。(2)反应进行中，反应物的浓度逐渐________，正反应速率逐渐________；生成物的浓度逐渐________，逆反应速率逐渐________。(3)最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率________。最大最大00减小减小增大增大相等3．化学平衡状态是________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________，反应物和生成物的浓度________的状态。4．化学平衡是一种________平衡。在化学平衡状态下化学反应仍在进行，但反应混合物的组成________。当反应条件改变时，原化学平衡状态________，一段时间后会达到新的平衡状态。可逆反应相等保持不变动态保持不变被破坏——小试身手考查：2,31．在一密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。反应从正反应开始。下列说法错误的是()A．反应开始时，正反应速率最大B．反应开始时，v逆(NH3)＝0C．v(H2)∶v(NH3)＝3∶2时，反应达到平衡状态D．单位时间内，消耗nmolN2的同时生成3nmolH2，此时该反应达到平衡状态解析：反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大，A正确；反应开始时，生成物浓度为0，v逆(NH3)＝0，B正确；v(H2)∶v(NH3)＝3∶2时不能说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡状态，C错误；单位时间内，消耗nmolN2的同时生成3nmolH2，即正逆反应速率相等，此时该反应达到平衡状态，D正确，答案选C。答案：C考查：3,42．在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列说法能充分说明该反应达到化学平衡状态的是()A．正、逆反应速率都等于零B．SO2、O2、SO3的浓度相等C．SO2、O2、SO3在容器中共存D．SO2、O2、SO3的浓度均不再变化解析：化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，故A错误；SO2、O2、SO3的浓度保持不变，而不是相等，故B错误；该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，各种物质都共存，故C错误；SO2、O2、SO3的浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，体系达平衡状态，故D正确，故选D。答案：D核心要点突破定位重点深化理解知识点一可逆反应1．概念：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的化学反应。2．表示方法：可逆反应用化学方程式表示，但化学方程式中的“===”用“”代替。如Cl2与H2O的反应是可逆反应，可表示为Cl2＋H2OHCl＋HClO。3．可逆反应的特点知识点二化学反应限度的理解由于可逆反应中同时存在正反应和逆反应，因而反应物不可能完全转化为生成物。换句话说，在一定条件下，可逆反应的反应物转化为生成物是有限度的(即化学反应限度)。当达到一定限度时，反应物将“不再”转化为生成物。【名师提示】1任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。2同一反应在不同条件下，反应的限度不同。3相同条件下，不同的可逆反应，其反应的限度不同。4一定条件下，可逆反应达到化学平衡时，该反应即达到最大限度，此时反应物的转化率达最大值。知识点三化学平衡状态1．化学平衡状态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发生变化，反应达到化学平衡状态。2．化学平衡状态的特征(1)逆：化学平衡是在一定条件下，正逆两个过程的平衡，因此只有可逆反应才能建立化学平衡。化学平衡的研究对象为可逆反应。(2)动：化学平衡是一种动态平衡，达到化学平衡时，虽然各物质的浓度和百分含量不再发生变化，但化学反应并没有停止，正反应和逆反应都仍然继续进行着，它们的速率都不等于零。(3)等：化学平衡状态的基本特征是正反应速率和逆反应速率相等。也就是说在单位时间内有多少反应物变成了生成物，那么在同样的时间内，这些生成物又变成了同样多的反应物。(4)定：在达到化学平衡状态时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，即有一定的平衡浓度，又有一定的转化率。(5)变：化学平衡跟其他动态平衡一样，是有条件的、暂时的、相对的。当条件发生变化时，平衡状态就会被破坏，由平衡变为不平衡，再在新的条件下建立新的平衡。3．化学平衡的判断标志以mA(g)＋nB(g)qC(g)＋pD(g)为例，达到化学平衡的标志有：(1)v正＝v逆；(2)v(A消耗)＝v(A生成)；(3)v(A消耗)∶v(B生成)＝m∶n；(4)v(A消耗)∶v(C消耗)＝m∶q；(5)反应混合物中各组分的含量(浓度、体积分数或质量分数)保持不变；(6)混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m＋n≠p＋q)；(7)反应混合物中各组分的物质的量或质量保持不变；(8)混合气体的密度、平均相对分子质量、压强不随时间的改变而改变(m＋n≠p＋q)。其中(1)和(5)是两个最基本的判断标志，其他标志都可以由这两个标志推导出来。【名师提示】化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率＝逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：1.各物质的浓度不变。2.各物质的百分含量不变。3.对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志。4.对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。5.对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应，密度不变是平衡标志。6.对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。——对点训练考查：知识点一1【例1】下列反应属于可逆反应的是()A．Fe＋CuCl2===FeCl2＋CuB．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑C．2H2＋O2=====点燃2H2OD．H2＋I22HI【解析】Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，在相同条件下，氯化亚铁与铜不能反应生成氯化铜和铁，不是可逆反应，故A错误；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，在相同条件下，氢气与氢氧化钠不能反应生成钠和水，不是可逆反应，故B错误；氢气在氧气中燃烧生成水，而相同条件下，水不能分解生成氢气和氧气，不是可逆反应，故C错误；氢气与碘单质生成HI，在相同条件下，HI会分解生成氢气和碘，属于可逆反应，故D正确，故选D。【答案】D考查：知识点一3【例2】在一密闭容器中进行反应2SO2＋O22SO3，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为2mol·L－1、1mol·L－1、2mol·L－1。当反应达到平衡时，容器内各物质的浓度可能为()A．SO2为4mol·L－1、O2为2mol·L－1B．SO3为4mol·L－1C．SO2为2.5mol·L－1D．SO2、SO3为1.5mol·L－1【解析】SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度分别增加2mol·L－1、1mol·L－1，实际变化应小于该值，故A错误；SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度增加2mol·L－1，实际变化小于该值，故B错误；SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度增加2mol·L－1，实际变化为0.5mol·L－1，小于2mol·L－1，故C正确；反应物、生产物的浓度不可能同时减小，一个减小，另一个一定增大，故D错误，故选C。【答案】C【名师指导】利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答是解题的关键，化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。考查：知识点二【例3】对化学反应限度的叙述，错误的是()A．任何可逆反应都有一定的限度B．化学反应的限度与时间的长短无关C．化学反应的限度是不可改变的D．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等【解析】任何可逆反应都有一定的限度，A正确；化学反应的限度与时间的长短无关，B正确；化学反应的限度是在一定条件下的，因此是可改变的，C错误；化学反应达到限度时，正逆反应速率相等但不为0，D正确，答案选C。【答案】C考查：知识点二【例4】下列关于化学反应限度的说法正确的是()A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．可以通过延长化学反应时间改变化学反应限度C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度不再改变D．化学反应的限度不可以通过改变条件而发生改变【解析】一定条件下，可逆反应达到平衡状态时即达到反应的限度，A正确；化学反应的限度与时间长短没有关系，B错误；化学平衡状态随外界条件的改变而改变，为动态平衡，不是静止的状态，C错误；在一定条件下，当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应所能达到的限度，不同的条件，对应不同的反应限度，化学反应的限度可以通过改变条件而发生改变，D错误，答案选A。【答案】A考查：知识点三3【例5】可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态③混合气体的颜色不再改变的状态④混合气体的密度不再改变的状态⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态A．①②③④B．③④⑤⑥C．①③⑤⑥D．全部【解析】单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO2，说明反应v正＝v逆，达到平衡状态，故①正确；无论反应是否达到平衡状态，反应速率之比等于化学计量数之比，不能说明达到平衡状态，故②错误；混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故③正确；无论反应是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，故④错误；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，达到平衡状态，故⑤正确；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的压强不变，达到平衡状态，故⑥正确，故选C。【答案】C考查：知识点三3【例6】可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物和生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2)B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)D．v正(N2)＝3v逆(H2)【解析】反应进行时，用不同的物质表示速率