可逆反应和不可逆反应_化学平衡状态
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《选修四第二章第三节可逆、不可逆反应化学平衡状态》导学案(第1课时)高二班第组姓名组内评价教师评价【课标要求】1、了解可逆反应与不可逆反应的概念。
2、掌握化学平衡建立的过程、化学平衡的概念。
【难点重点】1、化学平衡的建立;平衡移动原理的应用2、化学平衡的特征;浓度、压强和温度对化学平衡的影响【新课导学】一、可逆反应与不可逆反应结合初中你学过的溶解平衡问题,说一说日常生活中你遇到的平衡现象。
通过对以上平衡现象的分析,你能否为可逆反应下一定义:可逆反应:可逆反应的特征:“两同”是指可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到,也就是反应一旦开始,那么,就只存在反应物,或只存在生成物。
例1.密闭容器中充入SO2和由18O原子组成的O2,一定条件下反应,在达到平衡前,18O存在于()A、只存在于氧气中B、只存在于和SO3中C、只存在于SO2和SO3中D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。
例2.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/L二.化学平衡状态讨论1:可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2,在1L密闭容器中进行,已知起始时,CO和H2O(g)的物质的量均为0.05mol,请你画出反应物浓度和生成物浓度随时间变化的图形(c—t图)及反应速率(v正、v逆)随时间变化的图形(v—t图)并总结规律。
化学平衡状态是指:化学平衡状态研究的对象是:例3.在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是( )A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。
B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。
C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。
第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应的概念:在下,既可以向进行,同时,又可以向进行的反应。
如:2、不可逆反应:能进行到底的反应如:H2的燃烧:酸碱中和:生成沉淀的发应:生成气体的反应:一些氧化还原反应:二、化学平衡状态思考1:对于不可逆反应存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?1、化学平衡的建立类比:溶解平衡的建立:(以蔗糖为例)开始时:平衡时:结论:。
那么对于可逆反应来说,又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。
CO + H2O (g) CO2+ H2开始浓度0.01 0.01 0 0一段时间后0.005 0.005 0.005 0.005如图:归纳:反应开始:反应过程中:一定时间后:思考:当可逆反应达到平衡状态时,反应是否停止了?2、化学平衡的定义:在下的反应里,正反应和逆反应速率,反应混合物中各组分的或保持不变的状态。
3、化学平衡的特征:(1)条件:(2)对象:(3) 等:(4) 动:(5) 定:4、应用:例1、可逆反应2NO22NO + O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO③用NO2 、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态lA.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥反馈练习:1、可以说明密闭容器中可逆反应P(g)+ Q(g)R(g)+ S(g)在恒温下已达平衡的是()A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等D.P、Q、R、S的物质的量相等3、在一定温度下,可逆反应:A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是( )(A) A2、B2、AB的浓度不再变化(B) 容器中的压强不再随时间变化(C) 单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB(D) A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2第三节化学平衡【实验探究一】:探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+ H2O 2CrO42-+ 2H+K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。
三、化学平衡1.可逆反应与不可逆反应可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应。
SO2+O2高温⇌催化剂2SO3→正反应方向;v正;此时反应物SO2、O2。
←逆反应方向;v逆;此时反应物SO3。
事实上,大部分化学反应都是可逆反应。
只不过有的逆方向较弱,不太明显;而有的逆方向很强,表现为明显的可逆反应。
因此,研究可逆反应的规律具有十分重要的意义。
练习:下列为可逆反应的是A 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。
B 在催化剂的作用下,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫又有分解。
C 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙,因此这二个反应互为可逆反应。
思考:可逆反应能进行彻底吗?即2mol SO2与1mol O2在催化剂的作用下最终能得到2mol SO3吗?2.化学平衡状态的建立SO2+O2高温⇌催化剂2SO3⑴开始时刻各物质浓度,正、逆反应速率如何?c(SO2) 、c(O2)最大,c(SO3)=0 v(正)最大,v(逆)=0⑵随着反应进行又有什么特征?c(SO2)↓c(O2)↓ c(SO3)↑;v(正)↓ (逆)↑⑶一段时间后有什么特征?v(正)=v(逆) c(SO2) 、c(O2) 、c(SO3)均不再变化化学平衡状态⑴定义:可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
⑵研究对象:可逆反应⑶平衡前提:c、P、T等条件一定,因为条件如果变化,平衡也就发生相应的移动。
⑷平衡特征:等:正反应速率=逆反应速率≠0定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的百分含量一定。
动:动态平衡(正逆反应仍在进行)变:条件变化,化学平衡状态将被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。
例:能够说明N2 + 3H2⇌ 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是:①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2⑤t min内生成1molN2同时消耗3molH2例:在一定的温度下,可逆反应:A(g)+ 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡的标志是A. C的生成速率与C的分解速率相等B. 单位时间生成n molA,同时生成3n molBC. A、B、C的物质的量浓度保持不变D. A、B、C的分子数之比为1 :3 :2E. 容器中气体的总压强保持不变F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变5 化学平衡状态的标志:(1)υ正= υ逆(本质特征)①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
化学反应平衡状态
化学反应平衡状态是指在一定的条件下,化学反应的正反应和逆反应速率相等,导致反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
这种状态下的化学反应称为化学平衡。
在化学平衡状态下,虽然正逆反应仍在进行,但是宏观上观察到的化学物质的浓度不再发生变化。
化学平衡状态的特点包括:
1.正逆反应速率相等:在化学平衡状态下,正反应(从反应物到生成物)的速率与逆反应(从生成物到反应物)的速率相等。
2.浓度不变:在化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持恒定,不再随时间变化。
3.可逆反应:化学平衡通常发生在可逆反应中,即反应可以在正向和逆向两个方向上同时进行。
4.条件恒定:化学平衡状态是在一定的温度、压力和浓度条件下维持的。
如果这些条件发生变化,平衡可能会被破坏,导致新的平衡状态的形成。
化学平衡状态的判断通常基于以下几种方法:
观察反应物和生成物的浓度是否保持不变。
通过实验测量正逆反应的速率是否相等。
检查反应体系的热量变化,如果反应放出的热量与吸收
的热量相等,则可能达到平衡状态。
对于气体反应体系,可以通过检查气体的分压、总压或体积是否保持不变来判断。
化学平衡状态的理解和应用对于化学工业、药物制备、环境保护等领域至关重要,它帮助科学家和工程师预测和控制化学反应的结果。
化学反应的可逆性与不可逆性化学反应是物质的转化过程,这个过程中原有的化学键被断裂,新的化学键被形成。
化学反应有两种类型: 可逆反应和不可逆反应。
在可逆反应中,反应物可以被转化为产物,产物也可以重新转化为反应物,在反应达到平衡后,反应物和产物浓度不再发生变化。
而在不可逆反应中,反应物一旦转化为产物,就不可能再转化回来。
本文将探讨化学反应的可逆性与不可逆性,以及两种反应类型的应用。
一、可逆反应可逆反应是指反应物可以转化为产物,同时产物也可以重新转化为反应物。
这种反应通常发生在化学反应处于动态平衡状态时。
动态平衡是指反应物和产物在反应体系中浓度达到一定的平衡值,这时反应速率的前进和后退相等,系统总体上是没有净变化的。
化学反应的动态平衡通常可以用反应物和产物的浓度比来描述,称为平衡常数(K)。
可逆反应具有重要的应用价值。
例如,我们通常使用可逆反应来合成一些有用的化合物。
例如,工业上合成氨气的反应方程式为:N2(g) + 3H2(g)↔2NH3(g)这是一个可逆反应,使它在实际应用中发挥了重要作用。
当氨气的浓度不足时,反应物向前方向地转化产生更多的氨气,而当氨气的浓度过高时,产物向后方向地转化产生更多的反应物,以维持平衡。
二、不可逆反应不可逆反应是指反应物一旦转化成产物,就不能再重新转化成反应物。
这种反应不像可逆反应那样达到动态平衡状态,因为没有可逆的路径供产物重新转化成反应物。
因此,不可逆反应通常是一个单向过程。
虽然不可逆反应不能反向发生,但一些其他方法在某种程度上可以逆转这种不可逆反应。
例如,我们通常使用水解反应来逆转酯化反应。
酯化反应:C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 (酯) + H2O水解反应:CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH (酸) + C2H5OH在这个例子中,酯化反应是不可逆的,但我们可以使用水解反应来逆转几乎所有的酯化反应。
三、应用可逆反应和不可逆反应都具有广泛的应用。