苏教版选修四化学新素养导学课件：2.2 化学反应的方向和限度（第2课时）

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1、,第2课时 化学平衡状态,专题2 第二单元 化学反应的方向和限度,核心素养发展目标 HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。 2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。,新知导学 启迪思维 探究规律,达标检测 检测评价 达标过关,内容索引 NEIRONGSUOYIN,01,新知导学,1.可逆反应的概念 在相同条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应。 2.表示方法 可逆反应方程式常用“ ”连接，把从左向右进行的反应称为 ，把从右向左进行的反应称为

2、。,一、可逆反应及其特征,正反应,逆反应,正反应,逆反应,3.特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应 。 (2)反应 进行到底，反应物 实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质 。 (4)反应达到限度时，反应 。,同时发生、同时存在,不能,不能,共存于同一反应体系,仍在进行，没有停止,归纳总结,可逆反应的特征 (1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应正反应和逆反应。 (2)双同性：正、逆反应在相同条件下是同时进行的。 (3)共存性：反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率小于100%。 (4)能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热。,例1 下列对可逆反应的说法

3、正确的是 A.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 B.在可逆反应里正反应的速率是正值，逆反应的速率是负值 C.可逆反应不能完全进行，存在一定的限度,解析 可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，A项错误； 在可逆反应里正反应的速率、逆反应的速率都取正值，B项错误； 可逆反应的特点是不能完全进行到底，存在一定的限度，C项正确； 两反应的反应条件不同，不互为逆反应，D项错误。,例2 (2018郑州高二月考)可逆反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在下列物质中的 A.多余的氧气中 B

4、.生成的三氧化硫中 C.氧气和二氧化硫中 D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中,解析 18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使得SO2和O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。,1.化学平衡状态的建立 (1)在一定条件下，把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，在一定条件下发生反应。根据要求填表：,二、化学平衡状态及其特征,最大,最大,最大,0,0,减小,减小,减小,增大,增大,不变,不变,不变,不变,不变,(2)用速率时间(vt)图像表示出以上过程：,2.化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆

5、反应里，当正、逆两个方向的反应速率 时，反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 3.化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： (1)逆：研究的对象是 反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆 。 (3)动：化学平衡是一种 平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一 。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生 ，并在新条件下建立新的平衡。,相等,质量,浓度,可逆,相等,动态,定值,改变,例3 判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)只有可逆反应才存在平衡状态( ) (2)化学

6、平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0 ( ) (4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等( ) (5)化学反应达到化学平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例( ),1.正反应速率与逆反应速率相等，v正v逆 (1)在一定温度下，可逆反应A(g)3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是_ (填序号)。 单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B 生成C的速率与C分解的速率相等 3v正(A)v逆(B) 单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol C,三

7、、化学平衡状态判断的两个依据,(2)特别提示 对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率； 对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。,2.反应混合物中各组分的百分含量保持不变 (1)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行如下反应：A(s)2B(g) C(g)D(g)。当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是_ (填序号)。 混合气体的总物质的量 B的物质的量浓度 容器内气体的压强 混合气体的密度,(2)特别提示 若反应前后气体体积不相等时，反应混合气体的总物质的量或压强不再发生变化时，该反应已达到平衡状态。 若反应无固体或液体参加或生成时，反

8、应混合气体的总质量或密度不变时，该反应不一定为平衡状态。,例4 一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 mol X和 1 mol Y 进行反应：2X(g)Y(g) Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是 A.X的百分含量不再发生变化 B.c(X)c(Y)c(Z)211 C.容器内原子总数不再发生变化 D.同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z,解析 反应过程中原子个数守恒；消耗2n mol X与生成n mol Z是同一反应方向，不能说明反应已达平衡；浓度之比为211，不能说明浓度保持不变。,例5 可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在恒容的密闭容器

9、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 A. B. C. D.全部,解析 依据v正v逆0判断： 单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，能说明反应已达平衡； 描述均是正反应速率，无法判断； 无论反应是否达平衡，均有此关系。 依据组成一定判断： NO2为有颜色的气体(红棕色)，颜

10、色不变能说明反应体系中NO2浓度一定，已达到平衡；,因 ，反应前后，m、V均不变，也不变，不能说明反应达到平衡； 此反应是一个不等体反应，、均能说明反应已达平衡。,(1)化学平衡状态的判断步骤,(2)判断某反应是否达到平衡的“三看”“三注意” 三看：一看反应是否为可逆反应；二看物质的状态；三看气体的化学计量数。,学习小结,XUEXIXIAOJIE,02,达标检测,1.下列关于化学平衡状态的理解正确的是 A.所有反应都存在平衡状态 B.反应物与生成物的浓度相等 C.正反应与逆反应停止进行 D.正反应和逆反应的速率相等,1,2,3,4,5,6,7,2.可逆反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g

11、)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A.3v正(N2)v正(H2) B.v正(N2)v逆(NH3) C.2v正(H2)3v逆(NH3) D.v正(N2)3v逆(H2),1,2,3,4,5,6,7,解析 可逆反应达到化学平衡状态的主要特征之一是v正v逆，而3v正(N2)v正(H2)并未反映出v正v逆的关系，即A项不正确。 在N2与H2合成NH3的反应中，v(N2)v(H2)v(NH3)132，分析时一要注意二者应分别代表正反应速率和逆反应速率，二要注意不同物质的速率之比等于化学计量数之比。,3.一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生

12、可逆反应：A(s)3B(g) 3C(g)，该反应达到平衡状态的标志是 A.密闭容器内物质的总质量不再改变 B.密闭容器内气体的压强不再改变 C.密闭容器内混合气体的总物质的量不再改变 D.密闭容器内混合气体的质量不再改变,1,2,3,4,5,6,7,解析 A项，根据质量守恒定律知，反应前后物质的总质量相等，故A项不能作为反应达到平衡状态的标志； B、C项，该反应是气体分子数相等的反应，反应过程中混合气体的总物质的量始终不变，密闭容器内气体的压强也始终不变，故B、C项不能作为反应达到平衡状态的标志； D项，由于有固体物质参加反应，所以达到平衡前混合气体的质量是不断变化的，若混合气体的质量不再变化

13、，则说明反应达到了平衡状态。,1,2,3,4,5,6,7,4.(2018黄山高二质检)在一定温度下的恒容密闭容器中，以下说法能表明反应：A(s)2B(g) C(g)D(g)已达平衡的是 A.混合气体的压强不变 B.混合气体的密度不变 C.每消耗2 mol B，同时生成1 mol C D.C和D的浓度比不变,1,2,3,4,5,6,7,解析 该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内混合气体的压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，A项错误； 根据密度的定义式知，混合气体的密度随反应的进行而变化，当密度不变时，反应已达平衡，B项正确； 消耗2 mol B和生成1 mol C，均为正反应，

14、不可作平衡标志，C项错误； 随着反应的进行，C和D的浓度比始终不变，不能作为平衡标志，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,5.已知：N2O4(g) 2NO2(g) H0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是,1,2,3,4,5,6,7,解析 B项，对于一个特定反应，H固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据； C项，在t1时刻，2v正(N2O4)v逆(NO2)，反应达到平衡状态。,6.在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 molL1、0

15、.1 molL1、0.2 molL1，达到平衡时浓度可能是 A.SO2、O2分别为0.4 molL1、0.2 molL1 B.SO2为0.25 molL1 C.SO2、SO3均为0.15 molL1 D.SO2为0.24 molL1，SO3为0.14 molL1,1,2,3,4,5,6,7,解析 本题可用极限法。可逆反应不可能进行到底，假设反应由正反应或逆反应开始建立。 A项，0.2 molL1 SO3全部转化时，SO2和O2浓度才是0.4 molL1、0.2 molL1； B项，SO2的浓度应在00.4 molL1之间； 根据S元素守恒，SO2和SO3浓度之和应为0.4 molL1，C、D两

16、项都不正确。,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,7.恒温恒容条件下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g) xC(g)2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 molL1。 (1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 。,0.6 molL1min1,1,2,3,4,5,6,7,(2)x 。,3,解析 2A(g) B(g) xC(g)2D(s) 起始/molL1 1 1 0 转化/molL1 0.8 0.4 1.2 平衡/molL1 0.2 0.6

17、 1.2,由此可知，21x0.80.41.2213，所以x3。,1,2,3,4,5,6,7,(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 (填字母)。 A.压强不再变化 B.气体密度不再变化 C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为21 D.A的百分含量保持不变,1,2,3,4,5,6,7,解析 A项，x3，该反应前后气体的物质的量不变，无论反应是否达到平衡，压强均不会变化； B项，气体的密度不再变化，而气体的体积不变，说明气体的质量不再发生变化，由于D为固体，故气体的质量不再发生变化时能说明反应已达到平衡状态； C项，A的消耗速率与B的消耗速率表示的反应方向一致，不能说明反应已达到平衡； D项，A的百分含量保持不变，说明反应已达到平衡。,