高中化学 《化学反应的限度》7 鲁科版选修4
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化学反应限度一、可逆反应可逆反应:的化学反应。
的反应叫正反应,的反应叫逆反应。
二、化学反应的限度——化学平衡状态1.概念:在一定条件下,可逆反应进行到,的状态叫化学平衡状态。
2.化学平衡状态的特点——可用“逆、等、动、定、变”描述。
①逆——。
②等——。
③动——。
④定——。
⑤变——。
纵上所述,可知平衡建立的实质是速率相等,可用图象表示为:三、化学反应限度的改变——化学平衡的移动1.化学平衡对可逆反应,随反应的进行,逐渐减小,逐渐增大,当二者达到相等时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,该状态称为化学平衡状态。
化学平衡状态是一定条件下建立的平衡,当温度、压强、浓度等条件发生变化时,平衡状态就可能被破坏,这就是平衡的。
2.化学平衡移动的原因可逆反应达到化学平衡的根本原因是v(正)=v(逆),因此如果我们改变影响化学反应速率的一个因素,使v (正) v(逆),则化学平衡状态被打破,反应进行的限度就会改变。
这就给我们控制化学反应限度提供了理论基础。
3.影响化学平衡的客观条件化学反应体系的平衡状态是可以通过改变反应条件(温度、浓度、气体反应的压强)而发生变化的。
这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
(1)温度对平衡移动的影响升高温度平衡向__________________________移动,金地温度平衡向_______________________________移动。
温度与速率的关系图:(2 ) 浓度对化学平衡的影响总结:浓度对化学平衡移动的影响规律是:增大反应物或减小生成物浓度,平衡 移动;增大生成物或减小反应物浓度,平衡 移动。
浓度对化学反应速率的影响:(3)压强对化学平衡的影响 对任意化学反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)若a +b =c +d ,即ΔVg =0时,压强商P ba d c P K B p A P D P C P Q =⨯⨯=)()()()(,化学平衡状态 。
第1课时化学反应的反应热化学反应的焓变A组1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质是( )A.氯化钠B.固体硝酸铵C.生石灰D.蔗糖解析:化学物质和水混合后摇动即会制冷,说明该物质溶解时吸热。
B项中的物质溶解吸热,符合题目要求。
答案:B2.在下列反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )A.2H2+O22H2OB.CaCO3CaO+CO2↑C.CaO+CO2CaCO3D.C2H5OH+3O22CO2+3H2O解析:吸热反应反应物的总能量低于生成物的总能量。
A、C、D项是放热反应,B项是吸热反应。
答案:B3.下列说法中,正确的是( )A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.破坏反应产物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,反应为吸热反应C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与反应物物质的量的多少无关解析:化学反应过程中,在发生物质变化的同时,还伴随有能量变化;因为形成化学键放出能量,破坏化学键吸收能量,故破坏反应产物全部化学键所需的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,反应放出热量;ΔH的大小与化学反应中物质的状态、反应所处的状态及物质的量的多少等有关,D项错误。
答案:C4.9月8日上午11时22分,由国防科技大学自主设计与研制的“天拓二号”视频微卫星在我国太原卫星发射中心用长征四号乙遥二十八运载火箭以“一箭双星”方式,与我国“遥感卫星二十一号”一同发射升空,准确进入预定轨道。
卫星发射中涉及许多的化学反应与能量变化。
下列说法不正确的是( )A.反应热既包括放热反应放出的热量,又包括吸热反应吸收的热量B.化学反应可分为吸热反应和放热反应C.化学反应中能量变化多少与反应物的量有关D.化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的解析:化学反应中能量的变化主要是化学能与热能之间的转化,但化学能也可以转化为光能、电能等。
高中化学学习材料唐玲出品化学·选修/化学反应原理(鲁科版)第2节 化学反应的限度1.在一密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)。
已知反应过程中某一时刻SO 2、O 2、SO 3的浓度分别为0.2 mol/L 、0.1 mol/L 、0.2 mol/L 。
当反应达到平衡时可能存在的数据是( )A .SO 2为0.4 mol/L ,O 2为0.2 mol/LB .SO 2为0.25 mol/LC .SO 2、SO 3均为0.15 mol/LD .SO 3为0.4 mol/L解析:A 项数据表明,题中0.2 mol/L 的SO 3完全转化成了SO 2和O 2,即平衡时,c (SO 3)=0,这是不可能的;B 项说明在题给浓度的基础上又有0.05 mol/L SO 2和0.025 mol/L O 2化合生成0.05 mol/L SO 3,这是可能的;C 项数据表明SO 2、SO 3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol/L ,这也是不可能的;D 项数据说明SO 2完全转化成了SO 3,即平衡时c (SO 2)=0,c (O 2)=0,这也是不可能的。
答案:B2.(双选题)一定条件下,在容积为10 L 的密闭容器中,将1 mol X 和1 mol Y 进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g),ƒƒ经60 s达到平衡生成0.3 mol的Z,下列说法正确的是( ) A.60 s时Z的平衡浓度为0.03 mol/LB.将容器容积变为20 L,Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的一半C.若温度和体积不变,往容器内增加1 mol X,X的转化率将增大D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>0解析:60 s时Z的平衡浓度=0.3 mol/10 L,故A项正确;将容器容积变为20 L,浓度变为一半,同时相当于减压,化学平衡向逆反应方向移动,Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的一半,故B项也正确;若温度和体积不变,往容器内增加1 mol X,Y的转化率将增大,但X的转化率将减小,故C项错;升高温度,X的体积分数增大,说明化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,ΔH<0,故D项错。
化学平衡常数化学平衡常数是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数(1)平衡常数表达式及其意义对于化学反应mA+nB pC+qD在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为:K=[c^p(C)·c^q(D)]/[c^m(A)·c^n(B)]在书写平衡常数表达式时,要注意以下问题:①在应用平衡常数表达式时,稀溶液中的水分子浓度可不写。
因为稀溶液的密度接近于1 g/mL。
水的物质的量浓度为55.6 mol/L。
在化学变化过程中,水量的改变对水的浓度变化影响极小,所以水的浓度是一个常数,此常数可归并到平衡常数中去。
对于非水溶液中的反应,溶剂的浓度同样是常数。
②当反应中有固体物质参加时,分子间的碰撞只能在固体表面进行,固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响,因此,固体的“浓度”作为常数,在平衡常数表达式中,就不写固体的浓度。
③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
同一个化学反应,由于书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数就不同。
但是这些平衡常数可以相互换算。
④不同的化学平衡体系,其平衡常数不一样。
平衡常数大,说明生成物的平衡浓度较大,反应物的平衡浓度相对较小,即表明反应进行得较完全。
因此,平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。
(2)平衡常数的测定平衡常数可以用实验方法测定,也可以利用热力学数据计算而得。
实验方法通常有化学方法和物理方法。
化学方法是通过化学分析法测定反应达到平衡时各物质的浓度。
但必须防止因测定过程中加入化学试剂而干扰了化学平衡。
因此,在进行化学分析之前必须使化学平衡“冻结”在原来平衡的状态。
通常采用的方法是采取骤冷、稀释或加入阻化剂使反应停止,然后进行分析。
第二节化学反响的限度【教课目的】:1、化学均衡常数的观点2、运用化学均衡常数对化学反响进行的程度判断3、运用化学均衡常数进行计算,转变率的计算4、正确理解浓度、温度对化学均衡的影响,并能利用勒夏特列原理加以解说。
【学习过程】:[前言]当一个可逆反响达到化学均衡状态时,反响物和生成物的浓度之间犹如何的定量关系,请达成 43 页[沟通与商讨],你能得出什么结论?一、化学均衡常数1、定义:在必定温度下,当一个可逆反响达到均衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反响物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
这个常数就是该反响的化学均衡常数(简称均衡常数)2、表达式:关于一般的可逆反响,mA( g) + nB ( g)pC( g) + qD ( g)当在必定温度下达到均衡时,K==c p (C) · c q(D)/c m(A) · c n(B)指引学生达成44 页【沟通与商讨】1、 2 两题,你能得出什么结论?3、均衡常数的意义:(1)均衡常数的大小反应了化学反响进行的程度(也叫反响的限度)。
K值越大,表示反响进行得越完整,反响物转变率越大K值越小,表示反响进行得越不完整,反响物转变率越小。
(2)判断正在进行的可逆能否均衡及反响向何方向进行:关于可逆反响:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g) ,在必定的温度下的随意时辰,反响物的浓度和生成物的浓度有以下关系:Q c =C p(C) ·C q( D)/C m(A) ·C n(B) ,叫该反响的浓度商。
Q c< K ,反响向正反响方向进行Q c= K ,反响处于均衡状态Q c> K ,反响向逆反响方向进行(3)利用K可判断反响的热效应若高升温度,K值增大,则正反响为若高升温度,K值减小,则正反响为吸热反响 ( 填“吸热” 或“放热”放热反响 ( 填“吸热”或“放热”) 。
) 。
二、使用均衡常数应注意的几个问题:1、化学均衡常数只与温度相关,与反响物或生成物的浓度没关。
第二章第二节化学反应的限度知识与技能:1.了解化学平衡常数的含义,能利用平衡常数计算反应物的平衡转化率;2.了解温度、浓度、压强等因素对化学平衡的影响,并能够判断平衡移动的方向;3.培养设计实验方案,分析、处理数据的能力。
过程与方法:通过“温度、浓度对化学平衡的影响”实验探究,培养设计实验方案的能力,以及分析实验现象并获取有价值信息的能力;通过对“化学平衡常数”“压强对化学平衡的影响”等问题的讨论,培养分析、处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息,总结规律的能力。
情感态度与价值观:在分析问题中能够体会到研究的乐趣,学会如何看待事物的多面性,并最终了解热力学理论研究的重要意义。
教学重难点:化学平衡常数的含义及温度、浓度、压强对化学平衡的影响。
课型:新课课时安排:4课时教学过程:(第一课时)【复习提问】什么叫熵?什么叫熵变?如何判断一个反应能否自发进行?【教师】我们利用△H-T△S来判断一个反应的自发性时,如果它小于0,我们只能说这个反应有反应的可能性,有反应的趋势。
在实际上到底能不能进行反应,还要看有多少反应物发生反应转变成了生成物,另外还要看反应的速率。
如果反应物只有很少的量转变成生成物或反应的速率很小很小,那么我们只能说这个反应虽有自发进行的趋势,但仍然没有发生反应。
所以要研究一个反应,首先要研究它的自发性问题,接下来就要看它进行的程度,也就是限度的问题,最后看反应速率的问题。
好,这节我们就来看看反应限度的问题。
【板书】第2节化学反应的限度【提问】那么如何来表示化学反应的限度呢?或用什么来反映反应的限度呢?【学生】思考,预习【教师】化学反应的限度是指有多少反应物转变为生成物的,所以最好用生成物与反应物的物质的量或浓度的比值来反应。
那么我们来看下面这个表。
【学生】观察,计算:交流研讨: 已知反应H2(g)+I2(g) 2HI (g) ,△H< 0。
现在698.6K和798.6K时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应,平衡后得到以下实验数据。
第二节化学反映的限度【教学目标】:一、化学平衡常数的概念二、运用化学平衡常数对化学反映进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算4、正确理解浓度、温度对化学平衡的影响,并能利用勒夏特列原理加以解释。
【学习进程】:[引言]当一个可逆反映达到化学平衡状态时,反映物和生成物的浓度之间有如何的定量关系,请完成43页[交流与研讨],你能得出什么结论?一、化学平衡常数一、概念:在必然温度下,当一个可逆反映达到平衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反映物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
那个常数就是该反映的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:对于一般的可逆反映,mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)当在必然温度下达到平衡时,K==c p(C)·c q(D)/c m(A)·c n(B)引导学生完成44页【交流与研讨】一、2两题,你能得出什么结论?3、平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反映进行的程度(也叫反映的限度)。
K值越大,表示反映进行得越完全,反映物转化率越大K值越小,表示反映进行得越不完全,反映物转化率越小。
(2)判断正在进行的可逆是不是平衡及反映向何方向进行:对于可逆反映:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在必然的温度下的任意时刻,反映物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B),叫该反映的浓度商。
Q c<K ,反映向正反映方向进行Q c=K ,反映处于平衡状态Q c>K ,反映向逆反映方向进行(3)利用K可判断反映的热效应若升高温度,K值增大,则正反映为吸热反映(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反映为放热反映(填“吸热”或“放热”)。
二、利用平衡常数应注意的几个问题:1、化学平衡常数只与 温度有关,与反映物或生成物的浓度无关。