1、第2课时 化学反应的限度学习目标核心素养建构1.认识可逆反应的特征。2.通过实验认识化学反应的限度。3.知道化学平衡的含义及其特征，会判断可逆反应的平衡状态。知 识 梳 理一、可逆反应1实例(1)Cl2 与 H2O 的反应。化学反应方程式：Cl2H2OHClHClO。溶液中微粒：“三分子”_；“四离子”_。H2O、Cl2、HClOH、Cl、ClO、OH反应特点：Cl2和H2O发生反应_(填“能”或“不能”)进行到底。(2)按表中实验步骤完成实验，填写下表空格：不能实验步骤实验现象实验结论_溶液颜色由无色变为褐色有I2生成实验步骤实验现象实验结论反应中有Fe2和I2生成溶液变为血红色上层清液中存
2、有未反应的Fe3溶液分层，上层为浅绿色，下层油状液体呈紫红色实验步骤实验现象实验结论反应特点上述实验中反应的离子方程式是 2Fe32I2Fe2 I2；由实验可知，I过量条件下，反应物Fe3_转化为生成物，即可逆反应具有一定的_。不能完全限度2可逆反应(1)可逆反应的概念是在同一条件下_方向和_方向均能进行的化学反应。(2)可逆反应特点：在一定条件下，可逆反应有一定的_，反应物_完全转化为生成物。正反应逆反应限度不能提示 不属于可逆反应，因为两个反应的反应条件不相同。2在一密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，一定条件下，经足够长的时间，最终能否得到2 mol SO3?提示 不能，
3、该反应是可逆反应，反应不能完全进行到底，生成SO3的物质的量小于2 mol。【自主思考】1.2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O 和 Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3 属于可逆反应吗？二、化学反应限度1化学反应的限度可逆反应在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行，反应物不能完全转化为生成物，即可逆反应有一定的限度。2化学平衡的建立对于可逆反应 2SO2O2催化剂2SO3，在一定温度下，将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所示。分析回答下列问题：(1)反 应 开 始 时，正 反 应 速 率
4、 _，原 因 是_；逆 反 应 速 率 为 _，原 因 是_。(2)反应进行中，正反应速率的变化是_，原因是_；逆反应速率的变化是_，原因是_。最大反应物浓度最大0生成物浓度为0 逐渐减小反应物浓度逐渐减小逐渐增大生成物浓度逐渐增大(3)反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是_，反应物的浓度_，生成物的浓度_。3化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念：如果外界条件(_、_、_等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，_与_相等，反应物的_与生成物的_不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡，化学平衡研究的对象是_。大小相等不再改变不再改变温度浓度压强
5、正反应速率逆反应速率浓度浓度可逆反应(2)化学平衡状态的特征：等：v正_v逆_0；动：化学平衡状态是一种_平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行；定：反应物的浓度和生成物的浓度_；变：外界条件(_、_、_等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。动态不再改变温度浓度压强【自主思考】3当可逆反应达到平衡，反应停止了吗？提示 没有停止反应，只是两向速率相等，但不为零。提示 不能，因为不能说明各组分的浓度一定不变，也不能说明该反应的正、逆反应速率相等。4在密闭容器中进行反应 2SO2(g)O2(g)催化剂2SO3(g)，当SO2、O2、SO3
6、 的浓度之比为 212 时能否说明该反应达到化学平衡状态？效 果 自 测1判断(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)(5)(6)2CO 和 H2 在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)4
7、H2(g)CH3CH2OH(g)H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是()ACO 全部转化为乙醇B正反应和逆反应的化学反应速率均为零CCO 和 H2 以 12 的物质的量之比反应生成乙醇D反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化解析 可逆反应的最大限度即化学平衡，对于可逆反应，反应不能进行到底，所以A项不正确；化学平衡为动态平衡，正、逆反应速率相等且不为零，B项不正确；C项不能说明正、逆反应速率相等，不正确。答案 D【合作交流】1从正反应方向建立平衡状态，正逆反应速率如何变化？提示 v正减小，v逆增大，平衡时v正v逆。探究一 化学平衡特征2对于 N23H22NH3 反
8、应，达到平衡时，v 正(N2)v 逆(H2)，对吗？提示 不对，平衡时 v 正(N2)13v 逆(H2)。【点拨提升】化学平衡状态的特征【典题例证1】下列关于化学反应限度的说法中正确的是()A一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零C平衡状态时，各物质的浓度保持相等D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析 平衡状态就是一个可逆反应在该条件下所能达到的最大限度，A正确；反应达到平衡时v(正)v(逆)0，各物质浓度保持不变但不一定相等，且当外界条件发生改变时，这种状态可能会发生改变，B、C、D错误。答案
9、 A【学以致用 1】在 373 K 时，密闭容器中充入一定量的 NO2 和SO2，发生如下反应：NO2SO2NOSO3，平衡时，下列叙述正确的是()NO 和 SO3 的物质的量一定相等；NO2 和 SO2 的物质的量一定相等；体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量；SO2、NO2、NO、SO3 的物质的量一定相等A.和B.和C.和D.和解析 充入的是NO2和SO2，又NO和SO3的化学计量数之比为11，其物质的量一定相等；充入NO2、SO2的量为未知量，平衡时不一定相等；反应过程中压强保持不变，则总物质的量保持不变；充入SO2、NO2的量不确定，则平衡时反应物和生成物不一定相等。答案
10、C 探究二 化学平衡状态判断方法【合作交流】3对于可逆反应 2NO2(g)2NO(g)O2(g)，能够说明反应达到平衡的标志有哪些？请举例说明(写出两条)。提示 气体颜色不再变化 各物质的浓度、物质的量不再变化 气体总物质的量不再变化【点拨提升】化学平衡状态的判断方法(1)根据正、逆反应速率相等同一物质：同一种物质的生成速率消耗速率，即v正(A)v逆(A)。不同物质：不同方向的化学反应速率之比化学计量数之比，即v正(A)v逆(B)A、B的化学计量数之比。(2)根据各组分浓度不变各组分质量、物质的量、分子个数、物质的量浓度不变；对于有颜色变化的可逆反应，颜色不再改变；反应物的转化率不再变化。各组
11、分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数不变。反应前后气体化学计量数改变的反应：气体的总物质的量、恒温恒容条件下气体的总压强不变。恒温恒容条件下，有气体参加且物质状态反应前后改变的反应：混合气体的密度不变。恒温恒压条件下，反应前后全是气体且气体化学计量数改变的反应：混合气体的密度不变。恒容绝热条件下：反应混合物的温度不变。关键提醒 如下情况不能说明可逆反应达到化学平衡状态(1)对于反应前后气体化学计量数相等的反应，气体总物质的量不变或气体总压强不变。(2)全部由气体参加和生成的反应，恒容时气体密度不变。(3)各组分的浓度相等或成某一比例。(4)不指明v正或v逆，或指明v正或v逆，但用不同物质
12、表示时的比例关系不符合化学计量数之比。(5)反应物和生成物全部是气体，且反应前后气体化学计量数不变的反应，平均相对分子质量不变。【典题例证 2】在一定条件下，恒温恒容密闭容器中进行可逆反应：N23H2催化剂高温、高压2NH3，试判断下列情况能说明该反应已经达到化学平衡状态的是()单位时间内生成 n mol N2 同时生成 3n mol H2；H2 的生成速率等于 NH3 的生成速率；一个 NN 键断裂的同时，有三个 HH 键形成；容器中 N2、H2、NH3 的浓度之比为 132；反应物浓度等于生成物浓度；混合气体的总物质的量不变。解析 判断化学平衡状态的标志有：v(正)v(逆)，叙述的都是逆反
13、应，根据化学计量数之比，转换为同一物质时v(正)v(逆)，叙述的是一正一逆两个反应，转化为同一物质时v(正)v(逆)，、不能说明，可以。各组分浓度保持不变，强调各自的浓度不变，而不是反应物浓度等于生成物浓度，、都不能说明。该反应的反应前后气体物质的量不同，气体总物质的量不变能说明反应达到平衡，可以。答案【学以致用 2】一定条件下，可逆反应 2A(g)B(g)3C(g)，在下列四种状态中，反应处于平衡状态的是()选项正反应速率逆反应速率Av(A)2 molL1min1v(B)2 molL1min1Bv(A)2 molL1min1v(C)2 molL1min1Cv(A)1 molL1min1v(B)2 molL1min1Dv(A)1 molL1min1v(C)1.5 molL1min1解析 将逆反应速率根据化学方程式统一折算成用A表示的速率，即逆反应速率表示A的生成速率，正反应速率表示A的消耗速率，二者相等，则说明反应达到了平衡状态。答案 D
