2019版高中化學(xué) 課時11 化學(xué)反應(yīng)的限度課件 魯科版必修2.ppt

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第2課時化學(xué)反應(yīng)的限度 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 可逆反應(yīng) 1 定義在相同條件下同時向正 反兩個方向進行的反應(yīng) 2 特點一定條件下 反應(yīng)有一定的限度 反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物 3 化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫預(yù)習(xí)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(yīng)嗎 答案 不是 因為二者的反應(yīng)條件不同 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 2 化學(xué)平衡 1 定義在一定條件下可逆反應(yīng)進行到一定程度時 反應(yīng)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(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài) 簡稱化學(xué)平衡 達到化學(xué)平衡時 正 逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進行 因此化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡 2 化學(xué)平衡的移動已達化學(xué)平衡的可逆反應(yīng) 當(dāng)條件改變時 原來的化學(xué)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(xué)平衡移動的影響因素影響化學(xué)平衡移動的因素有 溫度 反應(yīng)物濃度 壓強等 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 預(yù)習(xí)交流2可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時 反應(yīng)就停止了 你同意該觀點嗎 答案 不同意 可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時 反應(yīng)仍在進行 只不過在此條件下正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 但不為零 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 一 化學(xué)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(xué)平衡 斷 正反應(yīng)速率不斷 生成物濃度不斷 逆反應(yīng)速率不斷 最終在t時刻 反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生 此時 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)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(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 答案 1 減小減小增大增大變化相等 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 遷移與應(yīng)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(yīng) X g 2Y g 2Z g 此反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(zhì)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(zhì)濃度不再變化 3 平衡濃度與化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)無關(guān) 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 解析 各反應(yīng)物質(zhì)均為氣體 反應(yīng)過程中混合氣體的總質(zhì)量一定 體積一定 因此密度為定值 與反應(yīng)是否達平衡狀態(tài)無關(guān) A錯 B項恰恰表示了當(dāng)達到化學(xué)平衡時的情況 各組成成分的濃度不再變化 B對 C項假設(shè)開始投入2molX 4molY進行反應(yīng) 當(dāng)有1molX和2molY反應(yīng)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(yīng)均為正反應(yīng) 沒有表達正 逆反應(yīng)速率的關(guān)系 D錯 答案 B 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 遷移訓(xùn)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(xué)氣相沉積法制備氮化硅 其反應(yīng)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(yīng)達到化學(xué)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(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式中化學(xué)計量數(shù)之比可知 A項應(yīng)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(yīng)速率 無論反應(yīng)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(zhì)量不變 若未達到平衡 則混合氣體質(zhì)量改變 所以C項表示達到平衡狀態(tài) D項表示的濃度關(guān)系與是否平衡無關(guān) 錯誤 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 1 化學(xué)平衡的特征 1 逆 可逆反應(yīng) 2 動 達平衡狀態(tài)時 可逆反應(yīng)并未停止 因此化學(xué)平衡是動態(tài)平衡 3 等 平衡狀態(tài)時 正 逆反應(yīng)速率相等 4 定 平衡時 反應(yīng)體系中各成分的含量 濃度或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或氣體的體積分?jǐn)?shù) 保持恒定 5 變 改變條件 化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 2 化學(xué)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(zhì)的生成速率等于消耗速率 在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成 或消耗 速率之比等于化學(xué)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(zhì)量分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 體積分?jǐn)?shù)不隨時間的改變而改變 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 2 間接依據(jù) 反應(yīng)體系中總壓強或氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化 適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng) 對于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng) 若體系顏色不再變化 則反應(yīng)達到平衡狀態(tài) 問題導(dǎo)學(xué) 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(zhì)的量 濃度 體積 體積分?jǐn)?shù) 壓強 平均相對分子質(zhì)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhì)表示的速率之比等于它們在方程式中對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 二 化學(xué)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(jié)論 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 深 淺 深 增大 吸熱反應(yīng) 淺 減小 放熱反應(yīng) 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 遷移與應(yīng)用例2對處于化學(xué)平衡的體系 從化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知 A 化學(xué)反應(yīng)速率變化時 化學(xué)平衡一定發(fā)生移動B 化學(xué)平衡發(fā)生移動時 化學(xué)反應(yīng)速率一定變化C 正反應(yīng)進行的程度大 正反應(yīng)速率一定大D 只有在催化劑存在下 才會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率變化而化學(xué)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(xué)反應(yīng)速率的變化不一定能引起平衡的改變 2 化學(xué)平衡發(fā)生移動時 化學(xué)反應(yīng)速率一定會發(fā)生變化 問題導(dǎo)學(xué) 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(xué)平衡移動的過程就是由v 正 v 逆 變?yōu)関 正 v 逆 再轉(zhuǎn)化為v 正 v 逆 的過程 B正確 反應(yīng)進行的程度和反應(yīng)速率無必然聯(lián)系 故反應(yīng)進行的程度大 正反應(yīng)速率不一定大 C錯誤 對于類似H2 g I2 g 2HI g 的反應(yīng) 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(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 遷移訓(xùn)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(yīng)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(yīng)正向放熱 逆向吸熱 結(jié)合平衡移動原理可以解決問題 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 一 二 1 影響化學(xué)平衡的因素 溫度對化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下 溫度升高 會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動 溫度降低 會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動 2 正 逆反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡移動的關(guān)系 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 6 1 下列各組反應(yīng)中 屬于可逆反應(yīng)的一組是 答案 C解析 可逆反應(yīng)是指在相同的條件下既能向正反應(yīng)方向進行 又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng) A B D各項中的兩個反應(yīng) 反應(yīng)條件不同 不屬于可逆反應(yīng) 問題導(dǎo)學(xué) 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(yīng)X g Y g Z g M g N s 進行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系 若改變起始條件 使反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)學(xué) 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(yīng)中M N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如右圖所示 下列表述正確的是 A 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNB t2時 正 逆反應(yīng)速率相等 達到平衡C t3時 正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)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(zhì)的量減少 是反應(yīng)物 M物質(zhì)的量增加 是生成物 反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2NM A項不正確 橫坐標(biāo)t2對應(yīng)縱坐標(biāo)數(shù)值為4 縱坐標(biāo)是物質(zhì)的量 不是速率 B項不正確 t3時刻以后 M N物質(zhì)的量不再改變 反應(yīng)達到平衡狀態(tài) v 正 v 逆 C項不正確 t1時刻N的物質(zhì)的量為6mol M的物質(zhì)的量為3mol D項正確 問題導(dǎo)學(xué) 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(zhì)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(yīng)開始到10s 用Z表示的反應(yīng)速率為0 158mol L 1 s 1B 從反應(yīng)開始到10s X的物質(zhì)的量濃度減少了0 79mol L 1C 從反應(yīng)開始到10s時 Y的轉(zhuǎn)化率為79 0 D 反應(yīng)的化學(xué)方程式為X g Y g Z g 答案 C 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 5 H2 g I2 g 2HI g 已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(yīng)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(dǎo)學(xué) 即時檢測 解析 化學(xué)反應(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)前后氣體物質(zhì)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(yīng)選 1 2 3 4 5 6 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 6 某溫度時 在2L密閉容器中 X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式 2 反應(yīng)開始至2min末 X的反應(yīng)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(dǎo)學(xué) 即時檢測 解析 1 分析本題圖像可知 3min后X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n不隨時間變化而變化 所以此時反應(yīng)達到了平衡狀態(tài) 3min內(nèi) X物質(zhì)的量的變化為0 6mol 0mol 0 6mol Y物質(zhì)的量的變化為0 8mol 0 6mol 0 2mol Z物質(zhì)的量的變化為1 6mol 1 2mol 0 4mol X Y Z三者的物質(zhì)的量的變化比為3 1 2 因此反應(yīng)方程式為Y 2Z3X 2 反應(yīng)開始至2min末 v X 0 1mol L 1 min 1