222化学反应速率与反应限度2

2. 2. 2化学反应速率与反应限度（2） 化学反应的限度 【学习目标】 1. 通过实验认识化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 2. 设计实验证明某些化学反应的可逆性。 【学习重点和难点】 了解化学平衡状态的特征和标志。 【学习过程】 、可逆反应 1. 定义可逆反应是指在 下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应 方向进行的化学反应。 【说明】 （1）可逆反应是指在同一条件下”的反应，即正反应方向的条件与逆反应方向的条 件相同，否则是非可逆反应。如2H2O22H2O,2H2O2H2 f 02 t ,前者反应 条件为,而后者为,所以上述两个反应，不是可逆反应。 （2）氯水中含有 等粒子说明Ch与H2O反应为 反应，反应只进行到一定限度，此反应可写为CI2H2OHClHClOo （3）过量的KI溶液与少量FeCh溶液充分反应，萃取分离出12后向溶液中加KSCN溶液， 溶液仍为红色。说明Fe3未完全转化为Fe2,说明Fe3与「的反应为可逆反应，其反应 可表示为o （4）常见的可逆反应还有、、 、等。 【思考交流】一定条件下,2 mol N2与3 mol H2充分反应，所得体系中含有哪些气体成分 二、化学反应的限度 1. 定义对于可逆反应，在同一条件下既可以向 方向进行同时又能向 方向进行，反应物 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 正反应 速率、、, ”（正）* 逆） 反应 速率 反应开始时，也就是/时，c反最大， c 生0,即 u（正），U（逆）o 随着反应的进行，也就是t0时， 。（正）,。（逆）, 在坐标图上表 示为当可逆反应进行到一定程度时，c反、c生 不再发生改变，即u（正）N逆），反应达到 化学平衡状态。 3. 化学平衡的概念 在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率,反 应物和生成物的浓度 的状态。 4. 特征在一定条件下的可逆反应 ① 等O ② 定O 前。 【思考交流】 ① 当可逆反应达到平衡，反应停止了吗 ② 对于 N2 3H2 2NH3反应，达到平衡时，。止N2 z，逆足，对吗 朝■于 N2 3H22NH3反应，达到平衡时，N、氏、NH3三者浓度相等吗 【例1】下图是可逆反应X2 3Y22Z在反应过程中的反应速率与时间⑺的关 系曲线，下列叙述不正确的是 A. 小也时，用不同物质表示正、逆反应速率有2dX2dZ B. 时，反应已达到了一定限度 C. h〜t3,反应不再发生 D. 〔2〜序各物质的浓度不再发生变化 【变式训练】 对于可逆反应MN Q达到平衡时，下列说法正确的是 A. M、N、Q 3种物质的浓度一定相等B. M、N全部变成了 Q C.反应混合物中各成分的百分组成不再变化D.反应已经停止 【问题导思】 对于可逆反应2NO2g」2NOgO2g,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】 1 对于反应前后气体体积不等的反应，当恒温、恒容时，压强不变、气体的平均相 对分子质量不变，或恒温、恒压时，体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡 状态。 2 对于有颜色的物质参加的反应，体系颜色不变，说明反应处于平衡状态。 【例2】可逆反应2NChg 2N0gChg,在体积固定的密闭容器中，达到平衡 状态的标志是 ① 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ② 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③ 用N02 NO、O2表示的反应速率之比为2 2 1的状态 ④ 混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤ 混合气体的密度不再改变的状态 ⑥ 混合气体的压强不再改变的状态 ⑦ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A. ①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.全部 【变式训练】双选在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反 应As2Bg t」CgDg已达平衡的是 A. 混合气体的压强B.混合气体的密度 C.气体总物质的量D. B的物质的量浓度 【小结】 可逆反应动 告盖留应、、化学平衡特彼-隹 的限康I一定 立1 正通一 曰正X逆 【课堂练习】 1.在密闭容器中发生合成氨的反应N2 3H22NH3，反应一段时间后, 容器中存在的物质为 A. N、H2 B. NH3 C. N2 H2 NH3 D.不能确定 2.在一定条件下，向某容器中充入N2和压合成NH3,以下叙述中错误的是 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，最后正反应速率减小为零 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 3.下列说法中，可以证明反应N23H2 2NH3已达到最大限度的是 有3个HH键断裂 有3个HH键形成 有6个NH键断裂 有6个NH键形成 A. 1个N三N键断裂的同时, B. 1个N三N键断裂的同时, C. 1个N三N键断裂的同时, D. 1个N三N键形成的同时, 4.CO和压在一定条件下可以合成乙醇2COg4H2g CH3CH2OHg H2Og,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 A. CO全部转化为乙醇 B. 正反应和逆反应的化学反应速率均为苓 C. CO和压以1 2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 N的物质的量随反应时间变化的曲线如 5.在一定温度下，容器内某一反应中M、 下图所示，下列表述正确的是 A. 反应的化学方程式为2MN B. h时，正、逆反应速率相等，达到平衡 C. t3时，正反应速率大于逆反应速率 D. h时，N的浓度是M浓度的2倍 6. 在2L密闭容器中，在800 C下反应 2NOgO2g2N6g体系中，”NO随时间的变化如表 时间/s 0 1 2 3 4 5 nNO/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 ⑴图中表示NCh的变化曲线是用a、b、c、［表示。 用。2表示0〜2 s内该反应的平均速率v 2 能使该反应的反应速率增大的是填字母代号。 A. 及时分离出NO气体 B. 适当升高温度 C. 增大。2的浓度 D. 选择高效的催化剂 3 判断该反应达到平衡的标志有填序号 ① 体系气体的颜色不再变化 ② 容器中气体的总压不变