化学反应的限度化学反应条件的控制
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-1- -2-《必修Ⅱ第2章第3节 化学反应的限度和条件控制》 第2课时【课标要求】1、掌握反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
2、了解人类如何利用和控制化学反应,了解提高燃料的利用率的方法和措施。
【重点难点】1、化学反应速率限度理解2、掌握和理解可逆反应的概念,形成化学平衡状态的概念 【新课导学】思考:一个反应在实际进行时,反应物是否都能完全彻底转化为生成物?什么反应不能完全彻底地进行,这种反应进行的限度又是一种什么样的状态? 一、化学反应的限度 1、可逆反应(1)概念:一定条件下,既能向 进行同时又能向 进行的化学反应叫可逆反应。
例如:合成氨 (N 2 + 3H 2催化剂 高温高压2NH 3),SO 2和O 2化合生成SO 3的反应(2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3)等等。
思考:(1) 我们还学过哪些可逆反应?(2)以下三个反应是否是可逆反应?为什么? ① 2H 2 + O 22H 2O ② CO 2 + H 2O糖③ 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH二、 衡量化学反应的程度 1、化学平衡的建立 ①2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3中,随着反应的进行,反应物的浓度和生成物的浓度是怎样改变的?②刚开始时,正向反应逆向反应同时进行,反应速率是否相同?(提示:反应速率与浓度有关) ③随着反应的进行,正反应速率和逆反应速率是怎样改变的?反应会进行到什么时候“停止”? ④此时,反应物和生成物浓度如何变化? ⑤反应真的停止了吗?给这个状态命名?⑥能否用图示表示该过程,根据上面五条问题思考完成右边图像? 化学反应的限度(化学平衡状态):在一定条件下,当一个 反应进行到 反应速率和 反应速率相等时,反应物和生成物的 不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
2、化学平衡状态特征“逆、等、动、定、变”①逆:指的是化学平衡研究的对象是:②等:达到平衡状态时, 、 反应速率相等,但不等于 。
2.51化学反应的限度【学习目标】1、了解化学平衡的特征;2、掌握化学平衡状态的判断;3、掌握常用的控制反应条件的方法。
【要点梳理】要点一、化学反应的限度1.可逆反应:(1)可逆反应:一定条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
要点诠释:不管反应方程式如何书写,向右方向进行的反应叫正反应,向左方向进行的反应叫逆反应。
一个可逆反应是2个反应组成的体系,含有2个反应速率:v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度,v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。
(2)可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。
如工业制硫酸时,SO 2与O2的反应是可逆反(3)可逆反应的特点:①由正反应和逆反应2个反应组成,分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。
②反应物和生成物同时共存。
③若条件保持一定,最终都会建立一个化学平衡状态。
2.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,反应物和生成物浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,这就是这个反应所能达到的限度。
(2)特点:①逆:化学平衡适用的是可逆反应。
②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等(即v(正)=v(逆)),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量相等。
③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。
这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率相等但不为零,平衡为动态平衡。
⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再相等(即v(正)≠v(逆)),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。
综上所述,可知平衡建立的实质是速率相等,可用图像表示为:要点二、化学平衡状态的判断1.任何情况下均可作为标志的是:①v(正)=v(逆)要点诠释:v(正)=v(逆)在一个反应中,其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消),必须包含两个方向的速率(即正反应速率和逆反应速率);同一物质,速率相等,不同物质,速率之比等于化学计量数之比。
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制一、可逆反应1.定义 在同一条件下,正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
2.特点3.表示方法书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
深度思考1.有两个化学反应:2H 2+O 2=====点燃2H 2O 和2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑。
它们属于可逆反应吗?提示 不属于。
可逆反应是在同一条件下,正向反应和逆向反应同时进行的化学反应。
以上两个反应是在不同条件下进行的反应,不属于可逆反应。
2.把3 mol H 2和1 mol N 2充入密闭容器中反应,最终可以生成2 mol NH 3吗?为什么?提示 不能。
合成氨反应是可逆反应,不能完全转化,故生成NH 3的物质的量小于2 mol 。
3.对于可逆反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),在混合气体中充入一定量的18O 2,足够长的时间后,18O 原子( ) A .只存在于O 2中 B .只存在于SO 2和O 2中 C .只存在于SO 3和O 2中 D .存在于SO 2、O 2和SO 3中 答案 D 解析 加入18O 2会与SO 2反应生成含18O 原子的SO 3,SO 3又会分解成含18O 原子的SO 2及O 2,故SO 2、O 2和SO 3中均含18O 原子。
二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立过程图示:2.化学平衡状态的概念如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
3.化学反应的限度化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
深度思考 1.可逆反应中,是否反应物的反应速率与生成物的反应速率相等即达到化学平衡状态?提示 不一定。
临清三中高一年级化学导学案二、精讲点拨1、 可逆反应的判断2、 化学反应的限度——化学平衡状态的特征(1)逆:化学平衡研究的对象是_____________________。
(2)动:是指 平衡.达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行,只是 _ 而已.(3)等:达到平衡状态时, 相等,但不等于零.即逆正=v v ≠0。
(4)定:平衡时,各组分的 保持一定,各组成成分的 保持一定.【思考 讨论】:从哪些方面可以判断某可逆反应已达到平衡状态?3、化学平衡状态的判断 本质:υ正=υ逆现象:①各组成成份的含量保持不变;②各物质浓度不随时间改变而改变;③各物质的物质的量不随时间改变而改变;④对于有气体参加,且反应前后气体体积有改变的反应,混合气体的体积或压强或气体物质的量不随时间改变而改变。
对于反应:,压强不随时间改变而改变不能作为判断化学平衡状态的标志。
【练习2】在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是(AC )A .C 的生成速率与C 的分解速率相等B. 单位时间内生成n molA 的同时生成3n molBC. A 、B 、C 的浓度不再变化D. A 、B 、C 的分子数之比为1:3:2三、训练巩固1. 反应:A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应)达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )A .正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动2. 对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是()A.提高反应物的平衡转化率B.以同样程度改变正逆反应的速率C.增大正反应速率,减小逆反应速率D.改变平衡混合物的组成3.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)。
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[学习目标定位] 1.通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义,知道当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
一化学反应限度1.可逆反应(1)定义:在相同条件下,正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应。
(2)特征①可逆反应在一定条件下不能进行到底,只能进行到一定程度,反应有一定限度,即达到平衡状态,此时各物质的量都大于零;②在可逆反应的化学方程式中,用“”号代替“===”号。
2.化学平衡的建立2SO3,在一定温度下,将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通(1)对于可逆反应2SO2+O2催化剂△入一定体积的密闭容器中。
其化学反应速率与时间关系如图所示。
分析回答下列问题:①反应开始时,正反应速率最大,原因是反应物浓度最大;逆反应速率为0,原因是生成物浓度为0;②反应进行中,正反应速率的变化是逐渐减小,原因是反应物浓度逐渐减小;逆反应速率的变化是逐渐增大,原因是生成物浓度逐渐增大;③反应一段时间(t1)后,正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等,反应物的浓度不再改变,生成物的浓度不再改变。
(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。
如图:3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念:如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡,化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)化学平衡状态的特征:4.影响化学反应的限度的因素(1)决定因素:化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。
不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同,反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素:化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。
改变其中的一个条件,可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。