1、高考资源网() 您身边的高考专家课时2化学反应的限度和化学反应条件的控制目标与素养:1.认识可逆反应及其特点。(变化观念与平衡思想)2.了解并会判断化学平衡状态。(证据推理与平衡思想)3知道控制反应条件的意义以及相应的措施。(宏观辨识与社会责任)4.认识提高燃料的燃烧效率的重要性。(科学态度与社会责任)一、化学反应的限度1可逆反应(1)正向反应:由反应物得到生成物的化学反应。(2)逆向反应:由生成物得到反应物的化学反应。(3)可逆反应: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。(4)可逆反应的特点正向反应和逆向反应同时进行,两向条件相同。一定条件下,反应物不可能完全转化为生成物,即
2、反应物的转化率不可能达到100%,即反应物、生成物共存。2化学平衡状态(1)化学平衡状态的建立即化学平衡建立过程的vt图为(2)化学平衡状态的概念在一定条件下,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。(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。可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态,此时反应物的转化率最大吗?改变条件,转化率改变吗?答案转化率最大。改变条件,转化率可能改变。二、化学反应条件的控制1化学反应条件的
3、控制(1)促进有利的化学反应提高反应物的转化率即原料的利用率。加快反应速率。(2)抑制有害的化学反应减缓反应速率。减少甚至消除有害物质的产生。控制副反应的发生。2燃料燃烧效率的提高措施(1)燃料燃烧的条件燃料与空气或氧气尽可能充分接触,且空气要适当过量。温度达到燃料的着火点。(2)提高燃料燃烧效率的措施尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。(3)提高燃料燃烧效率的实质和意义实质:从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。意义:节约能源、节省资源、减少污染等。结合燃料燃烧的条件分析灭火的措施有哪些?答案隔绝空气,降低火焰温度。1判断对错(
4、对的打“”,错的打“”)(1)PbPbO22H2SO42PbSO42H2O为可逆反应()(2)Cl2通入足量的水中,溶液中不存在Cl2()(3)当反应达到平衡时,v正v逆,c(生成物)不变,反应停止()(4)为了提高燃料燃烧效率尽可能增加空气的量,且越多越好()提示(1)(2)(3)(4)2某可逆反应达到平衡状态时,下列说法正确的是()正反应和逆反应同时进行,两者的速率完全相等反应物和生成物同时存在,两者的浓度相同混合物的组成比例不会因时间而改变ABCD答案B3在容积为5 L的密闭容器中,加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生反应:CO(g)
5、H2O(g) CO2(g)H2(g),并放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为_;反应达到平衡时c(H2)_。(2)判断该反应达到平衡状态的依据是_(填字母)。A单位时间内CO消耗的物质的量和CO2消耗的物质的量相等BCO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CCO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D正、逆反应速率都为0答案(1)0.003 molL1min10.03 molL1(2)AC化学平衡的建立与特征1.建立与反应途径无关(1)正向建立(2)逆向建立2化学平衡状态的特征化学平衡特征可概括为逆、等、动、定
6、、变。即:1在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。反应从正反应开始。下列说法错误的是()A开始正反应速率最大Bv正(SO2)v正(O2)21时,反应达到平衡状态C达到平衡v逆(SO3)最大D开始时v逆(SO3)0B不管反应是否平衡,v正(SO2)v正(O2)21。2对于可逆反应MNQ达到平衡时,下列说法正确的是()AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了QC反应物和生成物的浓度都保持不变D反应已经停止C平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑:一是反应物的起始浓度,二是化学方程式中的化学计量数。如2 mol M与1 mol N反应,无论怎样反应,M与
7、N的浓度永远不相等,所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的,A错误;此反应是可逆反应,B错误;反应物和生成物的浓度都保持不变,可以说明反应达到平衡状态,但未停止,C正确,D错误。化学平衡状态的判定直接判断依据v正v逆同一物质生成速率等于消耗速率不同物质化学速率之比等于化学计量数之比,且表示不同方向(即“一正一逆”)间接判断依据各物质的某些物理量各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变微点拨:对于压强、密度、平均相对分子质量的判断要视条件或反应特点而定,总之要抓住“变量不变”即可如果所给的物理量随着反应的
8、进行是一个变量,在某时间段内不变,就可以说明反应达到平衡状态;如果该物理量始终是一个定值,就不能作为判断的依据。3一定温度下的恒容容器中,能标志某可逆反应A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡状态的是()A混合气体的压强不随时间变化而变化B气体总物质的量不随时间变化而变化C2v正(B)v逆(D)D混合气体的密度保持不变D因为反应前后气体的体积不变,所以气体总物质的量、压强始终不随时间变化而变化,不能作为依据,A、B错误;当反应达到平衡时,v正(B)2v逆(D),C错误;因为容器的体积恒定,但是气体的质量不守恒,所以只要反应未达到平衡,密度就变化,反应达到平衡时,密度不再变化,D正确。4一定
9、温度下,对于在恒容密闭容器中进行的可逆反应:2NO2(g)2NO(g)O2(g)。判断下列描述中该反应处于平衡状态的是_。单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态密闭容器中压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态解析中单位时间内生成n mol O2的同时,必消耗2n mol的NO2,能说明反应达到平衡状态;中描述的都是正反应方向的速率,不能说明反应是否处于平衡状态;中无论反应是否达平衡状态,同向的速率之
10、比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比;中混合气体的颜色不变,即c(NO2)保持不变,说明反应处于平衡状态;、因该反应是一个反应前后气体物质的量不等的反应,容器的体积固定,故气体的压强不变,气体的平均相对分子质量不变,均能说明反应处于平衡状态。答案利用“变量”与“不变量”来判断化学平衡状态(1)选变量选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。(2)常见的变量气体的颜色;对于气体体积有变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;对于反应体系中全部为气体,且气体物质的量有变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;对于反应体系中不全部为气体的反应来
11、说,恒容时混合气体的密度等。(3)说明在利用、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。1下列各组反应互为可逆反应的是()2NaHCO3Na2CO3CO2H2O与CO2H2ONa2CO3=2NaHCO3SO2H2O=H2SO3与H2SO3=SO2H2O2SO2O22SO3与2SO32SO2O2NH3HCl=NH4Cl与NH4ClNH3HClABCD答案B2可逆反应达到最大反应限度的本质特征是()A反应停止了B正逆反应的速率均为零C正逆反应都还在继续进行D正逆反应的速率相等且不为零答案D3在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),当m
12、、n、p、q为任意整数时,一定达到平衡的标志是()体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq单位时间内m mol A发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应ABC DBmn与pq的相对大小不确定,不正确;v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq不能明确v正与v逆的关系,不正确。4在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是()A正反应和逆反应的速率都为零B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度
13、之比为122D单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z答案B5()下列方法可以证明H2(g)I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是_(填序号,下同)。单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分含量(HI)(I2)反应速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化()在上述的说法中能说明2NO2(g)N2O
14、4(g)达到平衡状态的是_。解析(1)H2(g)I2(g)2HI(g)是一气体体积不变的反应:v正v逆;v正v逆。(HI)(I2)只是反应过程中的一个特殊状态,不能作为判断是否达到平衡的依据。因反应速率之比等于化学计量数之比,故任何时刻都有v(H2)v(I2)v(HI)。c(HI)c(H2)c(I2)211也是反应过程中的特殊状态,不能作为判断是否达到平衡的依据。生成物浓度不再发生变化,则说明已达平衡。因该反应为体积不变的反应,压强始终不变。三种物质均为气体,故总质量不变,气体总物质的量不变,故混合气体的平均相对分子质量不变。混合气体颜色不变,说明气体浓度不变,已达平衡。,总质量不变,气体体积不变,气体总体积不变,则不变。()2NO2(g)N2O4(g)是一体积可变的反应,浓度不变,说明反应已达平衡;压强不变,说明各组分的含量不变,也已达平衡;,m总不变,若不变,说明n总不变,则各组分含量不变,已达平衡;,恒温恒压下,m总不变,若不变,则V总不变,说明n总不变,已达平衡。答案()()- 9 - 版权所有高考资源网