【导学案设计】高中化学 2.3.2化学反应的限度学案 新人教版必修2.doc

第2课时化学反应的限度1.了解化学反应的可逆性,知道化学反应是有一定限度的。2.了解化学平衡状态的判定方法。3.了解控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义。本课时宜从日常生活和实验中的化学现象引出有关的概念和原理,经过对化学反应的可逆性可逆反应化学平衡状态的分析推进,让学生认识化学反应是有限度的。1.可逆反应(1)在同一条件下,正向反应(反应物生成物)和逆向反应(生成物反应物)能同时进行的化学反应称为可逆反应。(2)可逆反应的特点有“四同”:同一反应;(反应处于)同一条件;(正、逆反应)同时进行;(反应物和生成物)同时存在。(3)可逆反应用化学方程式表示时,不用“”,而用“”。2.化学反应的限度(1)化学平衡状态的建立在密闭容器中加入1 mol h2和1 mol i2发生反应:h2(g)+i2(g)2hi(g)对于以上反应:当反应刚开始时,反应物的浓度最大。当反应刚开始时,正反应速率最大。随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。随着反应的进行,v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,达到平衡时,v(正)=v(逆)。反应进行到v(正)=v(逆)时,宏观上处于“静止”状态。此时,反应物和生成物浓度不再改变。这个状态称为化学平衡状态。此时反应未停止,仍在进行,只是任何一种物质反应掉的速率和生成的速率相等。(2)化学平衡状态的特点化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下所能达到的最大限度,当可逆反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)0。3.化学反应条件的控制(1)在生产、生活中,化学反应条件的控制主要是促进有利反应和控制有害反应两个方面:促进有利反应,提高原料利用率,加快有利反应的速率;控制有害反应,减少甚至消除有害物质的产生,减慢有害反应的速率。(2)为加快煤燃烧的反应速率,对煤炭颗粒的要求是越小越好,对空气的要求是保持适当过量,并保证煤炭与空气中的氧气充分接触。1.氢气在氧气中燃烧可生成水,电解水可得到氢气和氧气,上述两个反应是否为可逆反应?为什么?【答案】不属于可逆反应;因为氢气与氧气反应的条件是点燃,水分解成氢气和氧气的条件是电解,两个反应的条件不同,所以不属于可逆反应。2.为提高煤炭的燃烧效率,空气要保持适当过量,而不是越多越好,为什么?【答案】过多的空气会带走煤炭燃烧产生的热量。3.浓度、温度、催化剂等外界条件都会影响化学反应速率,对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率如何变化?【答案】正、逆反应速率均增大。探究:化学平衡状态的判断哈勃因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得了诺贝尔化学奖,其反应为n2(g)+3h2(g)2nh3(g)。现向一密闭容器中充入一定量的n2和h2,在一定条件下发生反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是()。a.当n2、h2、nh3浓度相等时,反应达到平衡状态b.当v(n2)v(h2)=13时,反应达到平衡状态c.当每消耗1 mol n2同时生成3 mol h2时,反应达到平衡状态d.当每消耗1 mol n2同时生成2 mol nh3时,反应达到平衡状态【解析】反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再改变,但不一定相等,a项错误;任何时刻反应速率之比都等于其化学计量数之比,b项错误;反应掉1 mol n2相当于反应掉3 mol h2,此时若有3 mol h2生成,则相当于v正(h2)=v逆(h2),反应达到平衡状态,c项正确;任何时刻消耗1 mol n2时都会生成2 mol nh3,d项错误。【答案】c当v正(n2)v逆(nh3)=12时,能说明合成氨的反应达到化学平衡状态吗?【答案】能;因为v正(n2)v正(nh3)=12,当v正(n2)v逆(nh3)=12时,说明v正(n2)=v逆(n2),从而证明该反应达到化学平衡状态。平衡状态判断的方法1.直接判断法(1)v(正)=v(逆)0,即同一种物质的消耗速率与生成速率相等。(2)各组分的浓度保持不变。(3)任一物质的物质的量、质量保持不变。2.间接判断法(1)各组分的百分含量保持不变。(2)混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均相对分子质量、颜色等不随时间而改变(x+yz)。1.在一定条件下,某密闭容器中充入n2和h2合成nh3,下列叙述中错误的是()。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【答案】b2.在密闭容器中,可逆反应:h2(g)+i2(g)2hi(g)达到化学平衡的标志是(i2蒸气是紫色的)()。a.混合气体密度恒定不变b.混合气体的颜色不再改变c.h2、i2、hi的浓度相等d.i2在混合气体中的体积分数与h2在混合气体中的体积分数相等【答案】b3.可逆反应:n2+3h22nh3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)【解析】本题需抓住两点分析:一是速率之比等于化学计量数之比,二是达平衡状态时正、逆反应速率相等。【答案】c4.在一定温度下,紫色的a2气体与b2气体在恒容密闭容器中发生反应:a2(g)+b2(g)2ab(g),下列能说明该反应达到化学平衡的标志是(填序号)。单位时间