《化学反应的方向和限度第二课时》导学案2.doc

化学反应的方向和限度第二课时学案知能定位.认识可逆反应的进行是有一定限度的，建立化学平衡观点。.掌握化学平衡的特征及达到化学平衡的标志。情景切入可逆反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度，我们称到达了化学平衡状态，怎样来描述这种状态呢？自主研习一、可逆反应是指在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，反应方程式中不用“”，而用“”。可逆反应必须是同一条件下的正逆反应，可逆反应不能进行到底，不能实现完全转化。二、化学平衡状态.化学平衡的建立:如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：()反应开始时： (正)最大， (逆)为零。 ()反应进行时：反应物浓度减小 (正)逐渐减小。生成物浓度由零逐渐增大(逆)从零开始逐渐增大。()反应达到平衡时： (正)(逆)，反应混合物中各组分的浓度不再发生变化。以上过程可用下图表示：.化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。.化学平衡的特征：逆 研究对象必须是可逆反应。动 化学平衡时动态平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行。等(正)(逆)，即同一物质的消耗速率和生成速率相等(本质)。 定 在平衡体系中，反应混合物各组分的浓度(或质量)保持不变。变 外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下，建立新的化学平衡。课堂师生互动知识点 判断可逆反应是否达到平衡状态的方法.直接判断法()正反应速率逆反应速率。()同一物质的消耗速率与生成速率相等。()各组分的浓度保持不变。.间接判断法()各组分的百分含量保持不变。()各组分的物质的量保持不变。()各气体的体积不随时间的改变而改变。.以反应() () () ()为例来说明混合物体系中各成分的含量 物质的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定 平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了 ，同时也生成了 ，即 (正) (逆)平衡在单位时间内消耗了 的同时也消耗了 ，即 (正)(逆)平衡 () (): (): () ， (正)不一定等于(逆)(平衡与否该式都成立)不一定平衡在单位时间内生成了 的同时消耗了 ，均指(逆)不一定平衡压强时，总压强一定(其他条件一定)平衡时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡一定，但时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度()密度一定()不一定平衡颜色反应体系内有有色物质时，颜色稳定不变平衡特别提醒利用混合气体的密度判断化学平衡时注意：()若容器体积固定不变，且为反应前后均为气体的反应：因密度始终不变，此时不能用密度作判据。()若容器体积固定不变，但反应前后气体质量不守恒的反应：如()() ()()，因反应未达平衡时 (气)变化，即密度变化，故此时密度可作为判据。()若容器体积可变化，且反应为气体体积变化的反应：如()() ()()体积变化，密度变化，所以此时密度可作为判据。总之，用密度作判据应注意两点：容器体积是否可变反应方程式的特点考例 可逆反应达到平衡的主要特征是().反应停止了.正、逆反应的速率均为零.正、逆反应都还在进行.正、逆反应的速率相等解析：可逆反应达到平衡状态的重要特征可概括为四个方面：“动”“定”“变”“等”。、两个选项都是说正、逆反应速率为零，显然不可能是动态平衡，、错；而项只说明反应仍在进行，不能说明达到平衡与否，项错。故正确答案为。答案：变式探究 下列反应不属于可逆反应的是()溶于水溶于水.可充电电池的反应，如() .电解水生成和，点燃和的混合物生成水答案：解析：选项溶于水是可逆反应，教材上未标“”而写用“”是因当时尚未学习可逆反应。选项溶于水也是可逆反应，、选项电解水和点燃和生成水、可充电电池的反应二者均不是同时进行的，也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。考例 在一定温度下，可逆反应()() ()达到平衡的标志是()的生成速率与的分解速率相等.单位时间生成 同时生成 、的浓度不再变化、的分子数之比为解析：选项中，当的生成速率与的分解速率相等时，表明正逆，可见反应已达平衡状态；选项只说出了反应向逆反应方向进行的情况，并没有说明逆与正是否相等，因而不能肯定其是否达到平衡状态；体系中各物质的浓度保持不变，这是化学平衡的表观特征，可见选项表明反应已达到平衡状态；平衡时各物质的浓度保持不变，并不是一定要等于反应方程式中的化学计量数之比，这与正逆无直接关系，因而选项也不能表示反应已达平衡状态。答案：变式探究 下列说法可充分说明()() ()()，在恒温下，恒容密闭容器中的反应已达平衡的是().容器里、四种物质共存.容器里、的体积分数不再改变.容器内气体压强密度不随时间变化.单位时间内生成 同时生成 答案：解析：只要反应开始，容器里、必共存，无法说明反应是否已达平衡；因该反应是气体分子总数不变的可逆反应，因而反应无论进行到什么程度，其容器内气体的压强，密度(恒容)都不会改变，因而选项不能作为反应已达平衡的标志；选项中，当容器里、的体积分数不变时，表明反应已达平衡；选项可推出正逆。因而反应也达到了平衡状态。变式探究 下列说法中，可以证明反应：已达到平衡状态的是()个键断裂的同时有个键形成、的分子数之比为个键断裂的同时有个键生成、的浓度不再变化答案：解析：这类问题可以用化学平衡的观点加以分析，分析时，应注意化学反应中的计量数的关系，注意结合化学平衡的特点，找出某物质在一定时间内减少的量与生成的量相等，即可视为该反应已处于化学平衡状态。中一个键断裂时，也应有个键断裂，即与个键的生成是方向相反的： (正) (逆)，故能说明反应达到平衡状态；平衡时，、的分子数之比不定；项一个键断裂的同时生成个键是反应的一般规律，也不能说明达到化学平衡；中各物质的浓度，是化学平衡状态的重要标志之一，反应达到平衡。课后强化作业基础夯实.在已达到平衡的可逆反应中，充入由组成的氧气一段时间后，存在于下列物质中的().多余的氧气中.生成的三氧化硫中.氧气和二氧化硫中.三种物质中答案：解析：充入后，正向移动生成含的，由于反应的可逆性，又分解生成、，各物质中均含。.对可逆反应()() ()()，下列叙述正确的是 ().达到化学平衡时，正()逆().若单位时间内生成 的同时，消耗 ，则反应达到平衡状态.达到化学平衡时，若增加容积体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大.化学反应速率关系是：正()正()答案：解析：根据化学平衡知识，达到平衡时各个反应物的正反应速率和各个生成物的逆反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，因此，正确。应表示为： 正()正()。不能表示反应达到平衡状态，对于，当容器体积增大时，正逆反应速率都减小。.将 和 充入一容积固定的密闭容器中，在一定条件下发生反应：()()()，下列哪些量不再变化时，并不能说明化学反应已达平衡状态().混合气体的密度.混合气体的压强.混合气体的总物质的量.混合气体的平均相对分子质量答案：解析：、都是定值，反应进行的任意时刻，都为定值。.可逆反应：在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成 的同时生成 单位时间内生成 的同时，生成 用、的物质的量浓度变化表示的反应速率比为混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变. . .答案：解析：换算后，在正逆反应中速率相等，正确 不能表现(正)和(逆)相等的关系，不正确 反应速率与各物质计量数成正比，即只要反应， (): (): ()，不正确 混合气体颜色不变，说明浓度未变，已达平衡，正确。，因不能确定体积是否变化，也不能说明反应已达平衡。混合气体的平均相对分子质量不变，即，说明(总)不变，反应必达平衡，正确，故选。.在一定量的密闭容器中进行反应：()()()。已知反应过程中某一时刻、的浓度分别为 ， ， 。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()为 ，为 为 、均为 为 答案：解析：本题考查对可逆反应的特征的理解，解答时，应注意两点：()可逆反应既可向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行；()可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。对于本题，若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时的浓度应小于 ；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时的浓度应小于 ，的浓度应小于 ；从题给量的关系易知无论反应进行到什么程度 () ()，因此两者不可能同时均为 。.在一定条件下，容器内某一反应、的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示，下列表述中正确的是().反应的化学方程式为2M. 时，正、逆反应速率相等，达到平衡. 时，正反应速率大于逆反应速率时，的浓度是的浓度的倍答案：解析：由图象知，时间内的浓度的变化量是浓度的变化量的倍，可得反应的方程式为； 时刻体系并未达到平衡，故正反应速率与逆反应速率不相等； 时刻反应已达到平衡，此时正逆，因此选项、的说法都是错误的。.在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的和，发生反应，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是()和的物质的量一定相等和的物质的量一定相等.反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时和的总物质的量、物质的量一定相等答案：解析：该反应是一个反应前后物质的量之和相等的反应，且、的化学计量数相等，即二者是等物质的量生成的，故、选项正确。因为反应前、的物质的量关系不明确，该反应为可逆反应，反应进行的程度未知，故不能确定各物质之间的物质的量的关系。.(杭州高二检测)在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：()() ()()已达到平衡状态()混合气体的压强混合气体的密度的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量物质的百分含量各气体的物质的量. . .答案：解析：()() ()()是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。能力提升.在一定条件下，向 密闭容器中充入 气体和 气体进行反应：()() () ()某一时刻测定产物的浓度不可能的是(). () () () . () 答案：解析：化学平衡研究的对象是可逆反应，即：反应不能进行完全，反应混合物中既有反应物又有生成物。假定反应能完全进行，根据反应物的物质的量可求出生成物的物质的量。由于反应不能进行到底，实际上产生的生成物的物质的量一定小于上述求出的生成物的物质的量。此法称为“极值法”。假设 和 完全反应，根据化学方程式，可求出 () ， () ， () ， () ，由于该反应为可逆反应，、不可能全部转化为、，所以， () ， () 。.可逆反应：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()， ()正 ()正， ()正()逆()正()逆. ()正()逆答案：解析：无论是否达到平衡， ()正肯定与 ()正相等，不正确。正逆反应速率相等是指用同一物质来表示反应速率，如 ()正 ()逆，那么平衡时应有 ()正()逆()逆()逆，所以、错误。.(杭州高二检测)在一定温度下的密闭容器中加入 ，发生如下反应：() () ()，此反应达到平衡状态的标志是().混合气体的颜色变浅.混合气体的密度不再发生变化.混合气体中、的物质的量之比为.单位时间内生成 同时生成: 答案：解析：选项内容分析联系指向结论混合气体的颜色变浅，说明反应正向进行着密度，气体质量、体积不变，故不变平衡混合气体各成分的物质的量不一定符合化学计量数之比此时、表示的反应速率方向相反，大小符合化学计量数之比.一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应：()() ()()已达平衡的是().混合气体的压强.混合气体的密度的物质的量浓度.气体的总物质的量答案：.一定条件下反应() ()()达到平衡状态的标志是().单位时间内生成 ，同时消耗 .容器内，种气体、共存的消耗速率等于的消耗速率.容器中各组分的体积分数不随时间变化答案：解析：不论该反应是否达到平衡状态，项和项中的情况都有可能存在；项的消耗速率等于的消耗速率的倍，才能表明该反应到达平衡状态；项，容器中各组分体积分数保持不变，表明 (正) (逆)，反应到达平衡状态。.对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是().提高反应物的平衡转化率.以同样程度改变正逆反应速度.增大正反应速率，降低逆反应速率.改变平衡混合物的组成答案：解析：在可逆反应中加入催化剂只能同等程度的改变正逆反应速率，对平衡移动无影响，转化率也不变。.下列方法中可以证明() ()()已达平衡状态的是 。单位时间内生成 的同时生成 一个键断裂的同时有两个键断裂百分组成反应速率 () () ()时()(): ()时温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化温度和压强一定，混合气体的密度不再变化讨论：在上述的说法中