化学反应的限度(2)

《化学反应的限度》知识清单一、化学反应限度的概念在化学反应中，反应物不可能全部转化为生成物，当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，我们称之为化学平衡状态，也就是化学反应的限度。

这种限度是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度。

例如，工业合成氨的反应 N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃，即使不断地提供合适的反应条件，氮气和氢气也无法完全转化为氨气。

二、影响化学反应限度的因素1、温度温度对化学反应限度有着显著的影响。

一般来说，升高温度，平衡会向吸热反应的方向移动，从而改变反应的限度；降低温度，平衡会向放热反应的方向移动。

以二氧化硫转化为三氧化硫的反应 2SO₂＋ O₂⇌ 2SO₃为例，这是一个放热反应。

升高温度，平衡会逆向移动，二氧化硫的转化率降低，反应限度减小；降低温度，平衡正向移动，二氧化硫的转化率提高，反应限度增大。

2、浓度反应物或生成物的浓度变化也会影响反应限度。

增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡会向正反应方向移动，从而提高反应限度；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡会向逆反应方向移动，降低反应限度。

比如在可逆反应 H₂＋ I₂⇌ 2HI 中，如果增加氢气或碘蒸气的浓度，平衡就会向生成碘化氢的方向移动，反应限度增大。

3、压强对于有气体参与且反应前后气体分子数发生变化的反应，压强的改变会影响反应限度。

增大压强，平衡会向气体分子数减小的方向移动；减小压强，平衡会向气体分子数增大的方向移动。

例如，氮气和氢气合成氨的反应 N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃，反应前气体分子数为 4，反应后气体分子数为 2。

增大压强，平衡正向移动，有利于氨气的生成，反应限度增大；减小压强，平衡逆向移动，不利于氨气的生成，反应限度减小。

4、催化剂催化剂能够同等程度地改变正反应和逆反应的速率，因此使用催化剂只能缩短达到平衡所需的时间，而不能改变反应的限度。

三、化学平衡状态的特征1、等正反应速率等于逆反应速率。

6.2.2 化学反应的限度化学反应条件的控制一、化学反应的限度研究对象1.可逆反应的定义：在同一条件下，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.可逆反应的特点(1)共存：反应物转化率低于100%，反应物生成物共存。

(2)双同：正逆反应是在同一条件下同时进行的。

(3)双向：可逆反应分为方向相反的两个反应，正反应和逆反应。

注意：正逆反应的热效应相反。

若正反应是吸热反应，则逆反应是放热反应。

3.可逆反应的表示方法：可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号二、化学反应的限度1.化学平衡状态的建立在一定条件下向反应容器中加入N2和H2发生反应N2＋3H22NH3。

浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度最大v正最大v正＞v逆生成物浓度为0 v逆为0变化反应物浓度减小v正减小v正＞v逆生成物浓度增大v逆增大平衡反应物浓度不变v正不变v正＝v逆生成物浓度不变v逆不变2.化学平衡建立过程中化学反应速率的图像：三、化学平衡状态的概念：在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡 概念理解：(1)当可逆反应达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，对应的物质的质量分数、物质的量分数、体积分数、转化率都将保持不变。

(2)达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等是指同一物质的消耗速率与生成速率相等。

分别用不同物质表示的正、逆反应速率不一定相等。

(3)达到化学平衡状态时,各物质的浓度和质量保持不变，这里的不变不能理解为各物质的浓度和质量相等。

注意：(1)在化学反应中,只有可逆反应才有可能达到化学平衡状态,非可逆反应不存在化学平衡状态。

(2)可逆反应在有关条件(如温度、压强等)确定的前提下才能够达到化学平衡状态,即化学平衡状态是有条件的。

(3)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大程度,即该反应进行的限度。

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。

化学反应的限度知识点总结化学反应限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大程度，也即化学反应动态平衡。

二、化学反应的限度说明(1)绝大多数反应都有一定的可逆性。

一个反应是可逆反应的必需条件：在同一反应条件下进行。

(2)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，反应物与生成物的浓度不再发生变化，单位时间内生成的该物质的量与消耗的该物质的量相等，反应达到化学平衡状态。

(3)化学平衡是一种动态平衡。

在化学平衡状态下化学反应仍进行，但是反应混合物的组成保持一致，当反应条件改变时，原化学平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡。

1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数，该常数称为化学平衡常数，用符号K表示。

(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)，平衡常数越大，说明反应可以进行得越完全。

(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。

对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。

(4)借助平衡常数，可以判断反应是否到平衡状态：当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时，说明反应达到平衡状态。

2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。

如反应物A的平衡转化率的表达式为：(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。

提高一种反应物的浓度，可使另一反应物的平衡转化率提高。

(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。

3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。

温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。

(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。

温度一定时，改变浓度能引起平衡移动，但平衡常数不变。

《第二章第三节化学反应的速率和限度》1．化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。

浓度的变化——△C 时间的变化——△t表达式：v=△C/△t 单位：mol/(L•s)或mol/(L•min)注意：(1)在同一反应中用不同物质来表示时，其反应速率的数值可以不同，但都表同一反应的速率。

(必须标明用哪种物质来做标准) （2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。

（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。

例如： 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2：3：1：4(3)化学反应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率（4）一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率（5）改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。

【例1】某一反应物的初始浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了摩尔/升，求该反应的反应速率。

[ mol/(L•min) ]【例2】某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为 3X +Y == 2Z ；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为：mol/(L•min)【例3】在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是---------------（ B ）A. V(A) = mol/(L·s)B. V(B) = mol/(L·s)C. V(C) = mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)【总结】对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。

3．影响化学反应速率的因素内因：由参加反应的物质的性质决定。

影响反应速率的因素有外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。

2.2.2反应条件对化学平衡的影响【练概念】1.一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应22CO NO CO NO ++，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列有关该反应的说法正确的是( )A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.降温后CO 的浓度增大D.降温后各物质的浓度不变2.在一密闭容器中，反应A(g)B(g)a b 达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B 的浓度是原平衡时的60%，则( )A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A 的转化率减小了C.物质B 的质量分数增大了D.a b >3.下列事实不能用勒·夏特列原理加以解释的是( )A.夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体C.氢气与碘蒸气反应达到平衡后压缩混合气体，气体颜色变深D.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅4.利用工业产生的尾气2CO 可合成绿色燃料甲醇，其反应原理为12232CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g)49.0kJ mol H -++∆=-⋅，当该反应达到平衡时，下列措施能提高甲醇产率的是( )A.使用合适的催化剂B.及时分离产物3CH OH(g)C.降低反应体系的温度D.增大容器容积，减小压强5.下列对化学平衡移动的分析错误的是( )①已达平衡的反应22C(s)H O(g)CO(g)H (g)++，当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动②已达平衡的反应223N (g)3H (g)2NH (g)+，当增大2N 的浓度时，平衡向正反应方向移动，2N 的平衡转化率一定增大③有气体参加的反应达到平衡状态时，若减小反应容器容积，平衡一定移动④有气体参加的反应达平衡状态时，在恒压反应容器中充入稀有气体，平衡一定不移动A.仅①④B.①②③④C.仅②③④D.仅①②③ 【练能力】6.在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：1222NO(g)2CO(g)N (g)2CO (g)373.2kJ mol H -++∆=-⋅。

化学反应的限度和化学反应条件的控制考点精讲一、化学反应的限度1．可逆反应（1）概念：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：①反应不能进行到底；①在一定条件下反应物与生成物同时存在；①正、逆反应方向同时进行。

2．化学平衡（1）化学平衡的建立① 浓度对速率的影响的角度：在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2，发生反应：N2＋3H22NH3。

浓度速率变化v、v关系（2）化学平衡状态的概念：在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的 浓度 都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为 化学平衡 状态。

（3）化学反应的限度是指可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 最大 程度，即该反应进行的限度。

化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大 转化率 。

（4）转化率＝n （已被转化的反应物）n （初始反应物）×100%。

（5）影响因素：改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学 平衡 状态。

3．化学反应的限度（1）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的或完成的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。

（2）不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。

（3）化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。

二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制（1）目的：促进 有利 的化学反应，抑制 有害 的化学反应。

（2）基本措施①改变化学反应速率：改变反应体系的 温度 、物质的 浓度 、气体的 压强 、固体的 表面积 以及催化剂的合理使用等。

①改变可逆反应进行的限度：改变 可逆反应 体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。

（3）考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。

2．提高煤的燃烧效率（1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O 2的 接触面积 ，煤粉燃烧 更充分 ，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO 2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO ，产生热量减少，且会造成污染。