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第2课时 化学反应的限度

学习目标：1.认识可逆反应的进行有一定的限度，知道化学平衡状态的概念和特征。(重难点)2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。

[自 主 预 习·探 新 知]

一、可逆反应 1．实例

(1)Cl2与H2O的反应 ①化学反应方程式：Cl2＋H2O②溶液中微粒

“三分子”——Cl2、HClO、H2O； “四离子”——H＋、Cl－、ClO－、OH－。

③反应特点：Cl2和H2O发生反应不能(填“能”或“不能”)进行到底。 (2)FeCl3溶液和KI溶液的反应 反应的离子方程式是2Fe＋2I

3＋

－

HCl＋HClO。

2Fe＋I2；由实验可知，I过量条件下，反应物Fe未完全转化为生

2＋－3＋

成物，即可逆反应具有一定的限度。

2．可逆反应 (1)概念

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的反应。 (2)表示 用“(3)特点

在一定条件下，可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物。

微点拨：可逆反应中正向反应和逆向反应“同时、同条件”进行，反应物不能全部转化为生成物，最终反应物与生成物共存。

二、化学反应的限度 1．化学平衡的建立

”连接反应物和生成物。

上述过程用图像表示为：

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2．化学平衡状态的概念

在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化时的状态。

3．化学平衡的特征

[基础自测]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

通电点燃

(1)2H2O=====2H2↑＋O2↑与2H2＋O2=====2H2O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)化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等。( ) (4)可逆反应达到平衡后，正反应和逆反应都停止了。( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× 2．对化学反应限度的叙述中错误的是( ) A．任何可逆反应在给定条件下都有一定的限度

B．化学反应达到限度时，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变 C．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率 D．化学反应的限度是不可改变的

D [改变外界条件可以使得旧平衡破坏，从而达到新的平衡，在该过程中化学反应的限度将改变。] 3．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)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零 C．CO和H2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

D [可逆反应的最大限度即化学平衡，对于可逆反应，反应不可能进行到底，A不正确；化学平衡为动态平

CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述

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衡，达到平衡时正、逆反应速率相等且不为零，B不正确；C项不能说明正、逆反应速率相等，不正确；当体系中乙醇的浓度不再改变时，反应达到平衡，D正确。]

[合 作 探 究·攻 重 难]

[背景材料] 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)

[思考交流]

(1)密闭容器中总压强不变，能说明该反应达到平衡状态吗？

【提示】 反应正向进行则压强增大，总压强不变时，说明反应已达平衡状态。 (2)密闭容器中混合气体的密度不变，能说明反应达到平衡状态吗？ 【提示】 恒容，混合气体的密度ρ＝

2NH3(g)＋CO2(g)。

化学平衡状态的判定 m气

，反应正向进行时，m(气)增大，V(容器)不变，气体的密度V增大，因此密度不变，说明m(气)不变，反应达到平衡。

(3)容器内NH3与CO2分子数之比为2∶1能表明反应达到化学平衡状态吗？ 【提示】 不能。任意时刻，NH3与CO2的分子数之比始终为2∶1。 (4)混合气体的平均相对分子质量不变能证明反应达到平衡吗？

【提示】 不能，因为混合气体中NH3与CO2的体积比为2∶1，故混合气体的平均相对分子质量始终不变。

可逆反应达到平衡状态的标志

(1)正逆相等[v(正)＝v(逆)≠0] ①同一种物质的生成速率等于消耗速率；

②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； ③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。 (2)变量不变(某一物理量随反应进行而变化，当该物理量不变时，平衡到达) ①各组分的浓度不随时间的改变而改变；

②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变； ③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)；

④混合气体的密度不随时间变化(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)；

⑤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。

[当 堂 达 标·固 双 基]

题组1 可逆反应