1、第二章 化学反应与能量第三节 化学反应的速率和限度第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制1.了解可逆反应的含义及其特征。2.认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。3初步了解化学反应达到平衡状态的标志。4.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。晨背重点语句1.可逆反应必须同时满足两个条件：(1)相同反应条件；(2)正、逆两方向反应同时进行。2.化学平衡状态的特征为：逆、等、动、定、变。3.判断可逆反应处于化学平衡状态的根本标志是：(1)正、逆反应速率相等；(2)各组分的质量分数、体积分数或浓度保持不变。4.提高燃料燃烧效率的措施：(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量
2、的转化率；(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能利用率。细梳理、练对点、层层过关知识分点突破分点突破 1 化学反应的限度1可逆反应(1)定义：在同一条件下 1 _和 2 _均能进行的化学反应。(2)特点：在 3 _，正向反应(反应物生成物)和逆向反应(生成物反应物)4 _。(3)表示：书写可逆反应的化学方程式时不用“=”而用“5”。正反应逆反应相同条件下同时进行2化学反应的限度化学平衡状态(1)化学平衡的建立反应开始时：v 正最大，v 逆为 6 _。反 应 过 程 中：反 应 物 浓 度 逐 渐 减 少 v正 逐 渐 7_，生成物浓度逐渐增大v 逆从 8 _开始逐渐9 _。0减
3、小0增大反应达到平衡时：v正 10 _v逆，反应物和生成物各组分浓度 11 _。(2)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像：不再变化(3)概念在一定条件下，当一个 12 _反应进行到 13_和 14 _相等，反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。(4)化学平衡状态特征有：逆、等、动、定、变。逆：化学平衡研究的对象是 15 _。等：平衡时，正反应速率和逆反应速率 16 _且都 17 _0，即 v 正v 逆0。可逆正反应速率逆反应速率可逆反应相等大于动：是指 18 _平衡。达到化学平衡状态时，正逆反应 19 _，而不是反应 20 _。定：平 衡 时，平 衡 混 合 物 中 各 组 分 的 浓
4、度 21_，各组分的百分含量 22 _。动态仍在进行停止了保持一定保持一定变：化学平衡状态是 23 _下的平衡状态，当外界条件(如温度、浓度、压强等)变化时，则原平衡被 24_，反 应 混 合 物 中 各 组 分 的 百 分 含 量 就 会 25_，维 持 条 件 不 变，又 会 在 新 条 件 下 建 立 26_，也就是说，化学平衡是 27 _。一定条件破坏发生变化新的平衡状态可以改变的3影响化学反应限度的因素(1)决定因素：反应物的性质。(2)外界因素：受温度、浓度、压强等条件的影响。【归纳总结】化学平衡状态的判断方法可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征：v正v逆；混合物中各组分的百分
5、含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量，达到平衡后均不再发生变化，即“变化量达不变”)。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)2H2O2=点燃 2H2O 与 2H2O=通电 2H2O2互为可逆反应。()(2)通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达到100%。()(3)SO2 和 O2 的反应可写为 2SO2O2=催化剂2SO3。()(4)化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等。()(5)可逆反应达到平衡后，正反应和逆反应都停止。()(6)若将 1 mol N2 和 3 mol H2 充入密闭容器中充分反应，最终生成 2 mol NH3。()答案：(1)(2)(3)(4)
6、(5)(6)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A BCD解析：选 B 可逆反应达到平衡状态时，v 正v 逆0，且各组分的含量保持不变，故正确；而反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡。3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正、逆反应速率均为 0解析：选 C 一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应仍在不断进行，同时各组分的浓度保持不
7、变，但不一定相等。分点突破 2 化学反应条件的控制1控制化学反应条件的意义通过对化学反应条件的控制，改变化学反应 1 _和化学反应的 2 _，促进对人类有利的化学反应，抑制有害的化学反应。速率限度(1)促进有利的化学反应提高原料利用率加快反应速率(2)抑制有害的化学反应减慢有害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“提高煤的燃烧效率”的研究(1)燃料燃烧的条件燃料与 3 _或氧气接触；温度达到燃料的 4_。(2)影响煤燃烧效率的条件煤的状态；空气用量；炉(灶)膛材料的选择；燃烧后烟道废气中热量的利用。空气着火点(3)提高燃料燃烧效率的措施尽可能使燃料 5 _，提高能量的转化率。关
8、键是燃料与空气或氧气尽可能 6 _，且空气要 7_。尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高 8_。完全燃烧充分接触过量能源利用率【归纳总结】1提高燃料的燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。(2)尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。2提高燃料的燃烧效率的意义节约能源、节省资源、减少污染。1将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是()使煤充分燃烧，提高煤的利用率 减少 SO2 的产生，避免造成“酸雨”减少有毒的 CO 产生，避免污染空气 减少 CO2 的产生，避免“温
9、室效应”A BCD解析：选 A 煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少 SO2 的产生；过量空气是为了减少 CO 的产生。2下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()提高燃料的着火点 降低燃料的着火点 将固体燃料粉碎 将液体燃料雾化处理 将煤进行气化处理 通入适当过量的空气ABCD解析：选 C 理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。对于和，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。化学平衡状态的判断【例】在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，能表明反应 A2(s)2B
10、2(g)C2(g)D2(g)已达到平衡的是()A2v 正(B2)v 逆(C2)B气体的总物质的量C一个 CC 键断裂的同时有两个 BB 键断裂D混合气体中 B2C2D2 的物质的量之比为 211解析 根据 2v 正(B2)v 逆(C2)得，v正B2v逆C212，不是化学方程式中化学计量数之比，故不能说明达到平衡；因该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，气体的总物质的量不变不能说明该反应已达到化学平衡；C 项换算成同一物质 v 正v 逆，能说明反应达到平衡；达到平衡的标志是各组分的量不发生改变，D 项不能说明 v 正v 逆，即不能说明该反应达到平衡。答案 C【归纳总结】化学平衡状态的判断依据v
11、 正v 逆是化学平衡的本质，反应混合物中各组分的浓度保持不变是现象。因此，判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态时可抓住“本质”，利用“现象”进行判断。具体方法为：(1)直接判定依据v 正v 逆0：a同一种物质的生成速率等于其消耗速率；b在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；c在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。各组分的浓度保持一定：a各组分的浓度不随时间变化而变化；b各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间变化而变化。(2)间接判定依据反应体系中总压强不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。混合气体的密度不随时间
12、变化(适用于等压条件下反应前后气体体积不等的反应和等容条件下有固、液体参与或生成的反应)。对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。1(2019五莲高一检测)下列各关系式中能说明反应 N23H22NH3 已达平衡状态的是()A3v 正(N2)v 正(H2)Bv 正(N2)v 逆(NH3)C2v 正(H2)3v 逆(NH3)Dv 正(N2)3v 逆(H2)解析：选 C A 项中都是正反应速率，不能确定是否达到平衡状态；B 项说明 v 正(N2)v 逆(N2)，不是平衡状态；C 项中v 正(H2)v 逆(H2)，处于平衡状态；D 项 v 正(N2)v 逆(
13、N2)，不是平衡状态。2可逆反应：2NO2 2NOO2 在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()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 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混合气体的密度不再改变的状态混合气体的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ABCD全部解析：选 A 中单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2nmol NO2，知 v 正v 逆，所以能说明达到平衡状态；所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；
14、无论达到平衡与否，物质的反应速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比；有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡；因容器体积固定，密度是一个常数，所以不能说明；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以均能说明达到平衡。夯基础、练能力、堂内过关随堂层级训练1下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A多加煤以使炉火更旺 B把煤炭做成大煤球C把煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤D把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧解析：选 D A 项中只会增加煤的用量，不会使煤炭燃烧充分，也不能提高热能的利用率；B、C 项无论从煤的粉碎程度，还是空气用量上都比不上 D 项。2下列各组反应中，不属
15、于可逆反应的是()AN23H2=高温、高压催化剂2NH3 和 2NH3=高温、高压催化剂N23H2BH2I2=2HI 和 2HI=H2I2C2H2O2=点燃 2H2O 和 2H2O=通电 2H2O2D2SO2O2=催化剂2SO3 和 2SO3=催化剂2SO2O2解析：选 C 根据可逆反应的定义，在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。C 中的反应不是在相同条件下进行的，故不属于可逆反应。3在一定条件下，向某容器中充入 N2 和 H2 合成 NH3。以下叙述错误的是()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，正反应速率逐渐减小，最后减小为
16、零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定解析：选 B 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，一段时间后，反应达到平衡状态，但此时反应并没有停止，只不过 v 正v 逆0，故 B 项错误。4(2019鹿邑高一检测)在一定条件下，可逆反应 A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A单位时间内生成 x mol 的 A2，同时生成 x mol 的 ABB容器内的总压强不随时间变化C单位时间内生成 2x mol AB，同时生成 x mol 的 B2D单位时间内生成 x mol 的 A2，同时生成 x mol 的 B
17、2解析：选 C 单位时间内生成 2x mol 的 AB，同时生成 x mol的 B2，即正、逆反应速率相等。5在一定温度下，容器内某一反应中 M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是()A此反应的化学方程式为 2MNBt2 时，正逆反应速率相等，达到平衡Ct3 时，正反应速率大于逆反应速率Dt1 时，N 的浓度是 M 浓度的 2 倍解析：选 D 由图像可知 N 为反应物，M 为生成物，然后找出在相同时间段内变化的 M、N 的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定 M、N 在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是 2NM。t2 时刻 M、N 的物质的量相等
18、，但此时 M、N 的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。t3 时刻及 t3 时刻之后，M、N 的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。6将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：H2(g)I2(g)2HI(g)(正反应放热)，反应经过 5 分钟测得碘化氢的浓度为 0.5 molL1，碘蒸气的浓度为 0.25 molL1。请填写以下空白：(1)v(HI)_；v(H2)_；氢气的起始浓度_。(2)若上述反应达到平衡时，则平衡浓度 c(HI)、c(I2)、c(H2)的关系是_(填“相等”“211”或“均为恒量”)。答案：(1)0.1 molL1min1 0.05 molL1min1 0.5 molL1(2)均为恒量word部分：请做：课时跟踪训练练规范、提能力、好题练全点此进入该word板块