2019版高中化學 課時11 化學反應的限度課件 魯科版必修2.ppt

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第2課時化學反應的限度 目標導航 預習導引 目標導航 預習導引 1 可逆反應 1 定義在相同條件下同時向正 反兩個方向進行的反應 2 特點一定條件下 反應有一定的限度 反應物不能全部轉化成產(chǎn)物 3 化學反應方程式的書寫預習交流1H2和O2點燃生成H2O H2O在直流電的作用下生成H2和O2 二者是可逆反應嗎 答案 不是 因為二者的反應條件不同 目標導航 預習導引 2 化學平衡 1 定義在一定條件下可逆反應進行到一定程度時 反應物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化 正反應速率和逆反應速率相等 這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài) 簡稱化學平衡 達到化學平衡時 正 逆反應仍在繼續(xù)進行 因此化學平衡是一種動態(tài)平衡 2 化學平衡的移動已達化學平衡的可逆反應 當條件改變時 原來的化學平衡被破壞 并在新的條件下建立起新的平衡的過程 3 化學平衡移動的影響因素影響化學平衡移動的因素有 溫度 反應物濃度 壓強等 目標導航 預習導引 預習交流2可逆反應達到化學平衡時 反應就停止了 你同意該觀點嗎 答案 不同意 可逆反應達到平衡狀態(tài)時 反應仍在進行 只不過在此條件下正反應速率和逆反應速率相等 但不為零 問題導學 即時檢測 一 二 一 化學平衡狀態(tài)的建立及特征活動與探究完成下列問題 體會化學平衡 斷 正反應速率不斷 生成物濃度不斷 逆反應速率不斷 最終在t時刻 反應物和生成物濃度不再發(fā)生 此時 正反應速率和逆反應速率 即達到平衡狀態(tài) 2 請你畫出v正 SO2 v逆 SO2 隨時間變化的圖像 問題導學 即時檢測 一 二 答案 1 減小減小增大增大變化相等 問題導學 即時檢測 一 二 遷移與應用例1在一定溫度下 向aL恒容密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體 發(fā)生如下反應 X g 2Y g 2Z g 此反應達到平衡狀態(tài)的標志是 A 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間變化B 容器內(nèi)各物質的濃度不隨時間變化C 容器內(nèi)X Y Z的濃度之比為1 2 2D 單位時間消耗0 1molX同時生成0 2molZ思路點撥解答本題要注意以下三點 1 達到平衡時 v 正 v 逆 2 達到平衡時 各物質濃度不再變化 3 平衡濃度與化學方程式中的化學計量數(shù)無關 問題導學 即時檢測 一 二 解析 各反應物質均為氣體 反應過程中混合氣體的總質量一定 體積一定 因此密度為定值 與反應是否達平衡狀態(tài)無關 A錯 B項恰恰表示了當達到化學平衡時的情況 各組成成分的濃度不再變化 B對 C項假設開始投入2molX 4molY進行反應 當有1molX和2molY反應生成2molZ時 X Y Z的濃度之比為1 2 2 但并不一定是達到平衡時的狀態(tài) C錯 D項中消耗X與生成Z的反應均為正反應 沒有表達正 逆反應速率的關系 D錯 答案 B 問題導學 即時檢測 一 二 遷移訓練1用氮化硅 Si3N4 陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件 能大幅度提高發(fā)動機的熱效率 工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅 其反應如下 3SiCl4 g 2N2 g 6H2 g Si3N4 s 12HCl g 一定條件下 在密閉恒容的容器中 能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是 A v逆 N2 3v正 H2 B v正 HCl 4v正 SiCl4 C 混合氣體密度保持不變D c N2 c H2 c HCl 1 3 6答案 C解析 利用化學反應速率之比等于方程式中化學計量數(shù)之比可知 A項應為3v逆 N2 v正 H2 才表示v 正 v 逆 故A錯誤 B項均表示正反應速率 無論反應是否處于平衡狀態(tài) 都成立 B錯誤 混合氣體密度不變 說明體系中混合氣體質量不變 若未達到平衡 則混合氣體質量改變 所以C項表示達到平衡狀態(tài) D項表示的濃度關系與是否平衡無關 錯誤 問題導學 即時檢測 一 二 1 化學平衡的特征 1 逆 可逆反應 2 動 達平衡狀態(tài)時 可逆反應并未停止 因此化學平衡是動態(tài)平衡 3 等 平衡狀態(tài)時 正 逆反應速率相等 4 定 平衡時 反應體系中各成分的含量 濃度或物質的量分數(shù)或氣體的體積分數(shù) 保持恒定 5 變 改變條件 化學平衡狀態(tài)發(fā)生改變 問題導學 即時檢測 一 二 2 化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 1 直接依據(jù)v 正 v 逆 0 同一種物質的生成速率等于消耗速率 在化學方程式同一邊的不同物質生成速率與消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比 在化學方程式兩邊的不同物質生成 或消耗 速率之比等于化學計量數(shù)之比 各組分的濃度保持一定 各組分的濃度不隨時間的改變而改變 各組分的質量分數(shù) 物質的量分數(shù) 體積分數(shù)不隨時間的改變而改變 問題導學 即時檢測 一 二 2 間接依據(jù) 反應體系中總壓強或氣體總物質的量不隨時間變化 適用于反應前后氣體體積不等的反應 對于反應混合物中存在有顏色的物質的可逆反應 若體系顏色不再變化 則反應達到平衡狀態(tài) 問題導學 即時檢測 一 二 特別注意 1 從不同角度出發(fā)可以得到許多判斷平衡狀態(tài)的依據(jù) 如物質的量 濃度 體積 體積分數(shù) 壓強 平均相對分子質量 溫度 密度 顏色等 但無論從哪個角度 最終必須落實到以下兩點 正 逆反應速率相等 各組分的濃度保持不變 2 根據(jù)氣體密度不變判斷是否平衡時 在體積恒定的容器中 首先看反應體系中是否全為氣體 如果全為氣體 則氣體密度不變時不一定達到平衡 如果不全為氣體 如對于A s 2B g C g D g 氣體密度不變時則一定達到平衡 3 利用v 正 v 逆 判斷平衡狀態(tài)時注意兩點 一是反應速率必須是一正一逆 不能都是v 正 或都是v 逆 二是 相等 是指用物質表示的速率之比等于它們在方程式中對應的化學計量數(shù)之比 問題導學 即時檢測 一 二 二 化學平衡的移動及溫度的影響活動與探究請你認真觀察演示實驗 記錄實驗現(xiàn)象 分析實驗現(xiàn)象得出結論 問題導學 即時檢測 一 二 深 淺 深 增大 吸熱反應 淺 減小 放熱反應 問題導學 即時檢測 一 二 遷移與應用例2對處于化學平衡的體系 從化學平衡與化學反應速率的關系可知 A 化學反應速率變化時 化學平衡一定發(fā)生移動B 化學平衡發(fā)生移動時 化學反應速率一定變化C 正反應進行的程度大 正反應速率一定大D 只有在催化劑存在下 才會發(fā)生化學反應速率變化而化學平衡不移動的情況思路點撥解答本題時注意以下兩點 1 化學反應速率的變化不一定能引起平衡的改變 2 化學平衡發(fā)生移動時 化學反應速率一定會發(fā)生變化 問題導學 即時檢測 一 二 解析 使用催化劑時 正 逆速率同等程度增大 平衡并不移動 A錯誤 化學平衡移動的過程就是由v 正 v 逆 變?yōu)関 正 v 逆 再轉化為v 正 v 逆 的過程 B正確 反應進行的程度和反應速率無必然聯(lián)系 故反應進行的程度大 正反應速率不一定大 C錯誤 對于類似H2 g I2 g 2HI g 的反應 其他條件不變 縮小體積時 H2 g I2 g HI g 的濃度同等程度增大 正 逆速率同等程度增大 故平衡不移動 D錯誤 答案 B 問題導學 即時檢測 一 二 遷移訓練2如圖所示將實驗裝置連接好 然后向左邊燒杯的水中投入一定量的CaO固體 則此燒杯中氣體的紅棕色變 向右邊燒杯的水中投入一定量的硝酸銨固體 則此燒杯氣體的紅棕色變 答案 深淺解析 投入一定量的CaO固體 CaO與水反應放熱 溶液溫度會升高 投入一定量的硝酸銨固體 NH4NO3溶解吸熱 溶液溫度會降低 該反應正向放熱 逆向吸熱 結合平衡移動原理可以解決問題 問題導學 即時檢測 一 二 1 影響化學平衡的因素 溫度對化學平衡的影響在其他條件不變的情況下 溫度升高 會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動 溫度降低 會使化學平衡向著放熱反應的方向移動 2 正 逆反應速率的變化與化學平衡移動的關系 問題導學 即時檢測 1 2 3 4 5 6 1 下列各組反應中 屬于可逆反應的一組是 答案 C解析 可逆反應是指在相同的條件下既能向正反應方向進行 又能向逆反應方向進行的反應 A B D各項中的兩個反應 反應條件不同 不屬于可逆反應 問題導學 即時檢測 1 2 3 4 5 6 2 如圖曲線a表示釋放能量的反應X g Y g Z g M g N s 進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系 若改變起始條件 使反應過程按b曲線進行 可采取的措施是 A 升高溫度B 加大X的投入量C 加催化劑D 增大體積答案 C解析 a曲線換為b曲線 只是縮短達到平衡的時間 即加快了反應速率而平衡沒有移動 加入催化劑能同等程度加快正逆反應速率 而平衡不移動 故C對 而A B D中的措施都會使平衡發(fā)生移動 問題導學 即時檢測 1 2 3 4 5 6 3 在一定溫度下 容器內(nèi)某一反應中M N的物質的量隨反應時間變化的曲線如右圖所示 下列表述正確的是 A 反應的化學方程式為2MNB t2時 正 逆反應速率相等 達到平衡C t3時 正反應速率大于逆反應速率D t1時 N的濃度是M濃度的2倍答案 D解析 由曲線可知 N物質的量減少 是反應物 M物質的量增加 是生成物 反應的化學方程式應為2NM A項不正確 橫坐標t2對應縱坐標數(shù)值為4 縱坐標是物質的量 不是速率 B項不正確 t3時刻以后 M N物質的量不再改變 反應達到平衡狀態(tài) v 正 v 逆 C項不正確 t1時刻N的物質的量為6mol M的物質的量為3mol D項正確 問題導學 即時檢測 1 2 3 4 5 6 4 一定溫度下 在2L的密閉容器中 X Y Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示 下列描述正確的是 A 從反應開始到10s 用Z表示的反應速率為0 158mol L 1 s 1B 從反應開始到10s X的物質的量濃度減少了0 79mol L 1C 從反應開始到10s時 Y的轉化率為79 0 D 反應的化學方程式為X g Y g Z g 答案 C 問題導學 即時檢測 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 問題導學 即時檢測 5 H2 g I2 g 2HI g 已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標志是 填序號 c H2 c I2 c HI c H2 c I2 c HI 1 1 2 c H2 c I2 c HI 不再隨時間而改變 單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成2nmolHI 單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolI2 反應速率v H2 v I2 v HI 一個H H鍵斷裂的同時有兩個H I鍵斷裂 溫度和體積一定時 容器內(nèi)壓強不再變化 溫度和體積一定時 混合氣體的顏色不再變化 溫度和壓強一定時 混合氣體的密度不再變化答案 1 2 3 4 5 6 問題導學 即時檢測 解析 化學反應建立平衡時 各組分的濃度不變 但不一定存在相等或滿足其他定量關系 故 不正確 正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 未體現(xiàn)v 正 v 逆 不正確 反應速率始終是v H2 v I2 v HI 不正確 體現(xiàn)v 正 v 逆 正確 反應前后氣體物質的量相等 壓強始終相等 不正確 顏色不變化 說明c I2 不變 正確 溫度 壓強不變時 體積也不變 混合氣體密度是常數(shù) 不正確 故應選 1 2 3 4 5 6 問題導學 即時檢測 6 某溫度時 在2L密閉容器中 X Y Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如右圖所示 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析 1 該反應的化學方程式 2 反應開始至2min末 X的反應速率為mol L 1 min 1 3 3min后圖中曲線所表示的含義是 1 2 3 4 5 6 問題導學 即時檢測 解析 1 分析本題圖像可知 3min后X Y Z三種物質的物質的量n不隨時間變化而變化 所以此時反應達到了平衡狀態(tài) 3min內(nèi) X物質的量的變化為0 6mol 0mol 0 6mol Y物質的量的變化為0 8mol 0 6mol 0 2mol Z物質的量的變化為1 6mol 1 2mol 0 4mol X Y Z三者的物質的量的變化比為3 1 2 因此反應方程式為Y 2Z3X 2 反應開始至2min末 v X 0 1mol L 1 min 1