高中化学-【化学反应的限度】

课时2化学反应的限度

目标与素养：1.了解可逆反应的特征。（变化观念）2.了解化学平衡的概念及

特征，能够判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。（变化观

念与平衡思想）

自主预习。擢新Ml

ZIZHUYUX!TAZXIZNH1

二基础知识填充口

一、化学反应的限度——化学平衡状态

1.可逆反应

（1）定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应。

（2）表示方法：书写可逆反应的化学方程式时不用“==”而用“一^”。

（3）特点

①正向反应和逆向反应同时进行。

②正向反应和逆向反应的条件相回。

③在一定条件下，反应物丕能全部转化为生成物。

2.化学平衡状态

（1）化学平衡状态的建立

催化剂

对于可逆反应：2SO2+O2.--2S0，＞在一定温度下，将2moiS02（g）

△3

和1mol02（g）通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所

示

O

反

应

速〈（正）

率

（正）R（逆）

/（逆）；

①反应开始时：0（正）最大，0（逆）为Q,原因是反应物浓度最大,生成物浓度

为0。

②反应过程中：正）逐渐减小,，逆）逐渐增大,原因是反应物浓度逐渐遮

小，生成物浓度逐渐增大。

③反应达到平衡时（九后）：0（正）=0（逆），反应物和生成物的浓度不再改变。

（2）化学平衡状态的概念

在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时

间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相箜，这种状态称为化学平衡状

态。

二'化学平衡的影响因素

1.实验探究温度改变对化学平衡的影响

2NO2-^N2O4（正反应方向为放热反应）受温度的影响

⑴现象

温度改变混合气体颜色C(N02)

升温（浸入热水）变深增加

降温（浸入冷水）变浅减小

（2）结论

①当其他条件不变时，升高反应体系的温度，化学平衡向邈k反应方向移动;

降低反应体系的温度，化学平衡向放热反应方向移动。

②同一可逆反应在不同条件下将建立起不同的化学平衡状态。

2.影响化学平衡移动的因素

影响因素有浓度、温度、压强等。

匚^预习效果验收二

1.判断正误（正确的打“，错误的打“X”）

（1）不同的化学反应，限度可能不同。（）

（2）可以通过改变温度来控制化学反应的限度。（）

（3）可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度。（）

（4）反应条件改变后，若正、逆反应速率仍然相等，则化学平衡发生移动。

（）

［答案］⑴J（2）V（3）X（4）7

2.下列反应体系中，不属于可逆反应的是（）

A.二氧化硫催化氧化生成三氧化硫

B.氨气溶解于水

C.工业合成氨

2

D.水电解生成H2和Ch与H2在02中燃烧生成H20

［答案］D

3.对于化学反应速率与化学反应限度的叙述，不正确的是（）

A.当化学反应达到最大限度时反应速率为0

B.同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同

C.化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等

D.化学反应的限度与时间的长短无关

A［反应达到最大限度时0（正）=0（逆）WO,A项错误；同一化学反应，条件

改变，化学平衡可能被破坏，反应限度可能就会被改变，B项正确；任何可逆反

应都有一定的限度，当反应达到限度时，即反应达到化学平衡，此时0（正）=0（逆）,

对同一可逆反应，达到化学平衡时，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时

间长短无关，C、D两项正确。］

核心突破。及重SK

HEX1NTUPOGCZGZHONGZAN

随难点1化学平衡状态的特征

回一化学平衡研究的对象是可逆反应

团达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速

圈一率相等

_化学平衡是一种表面静止状态,从微观上看反

画一应并未停止,是一种动态平衡

可_达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变,不

7H随时间变化而变化

外界条件发生改变时,原平衡状态将被破坏，再

囹一

在新条件下建立新的平衡状态

【典例1】下列关于化学平衡的说法中，不正确的是（）

A.当可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零

B.当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等

C.当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏

D.当可逆反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度

3

保持不变

A［可逆反应达到平衡时，。(正)=。(逆)W0。］

1.在密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)号a250、(g)。已知反应过

程中某一时刻S02、。2、SO3的浓度分别为0.2mol［T、0.1molL-1.0.2mol-L

-'o当反应达到平衡时，可能存在的数据是()

A.SO2为0.4moLL」，O20.2mol-L-'

B.SO2为0.25molL-

C.SO2、SO3均为0.15mol［T

D.SO3为0.4molL-i

B［该反应为可逆反应，当SO2和。2完全转化为SO3时，c(SO2)=c(O2)=0,

-1

C(SO3)=0.4mol-L;当SO3完全转化为SCh和。2时，c(SO3)=0,c(SO2)=0.4

-1-1

mol-L,C(O2)=0.2mo1Lo根据可逆反应的特点：可逆反应不可能进行到底，

-l-1-1

故平衡时，0<C(S02)<0.4molL0<c(SO3)<0.4mol-L0<c(02)<0.2mol-L,只

有B项符合题意。］

心事难点3/化学平衡状态的判定

反应/nA(g)+/?B(g)------■pC(g)+qD(g)

混合体系中各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡

各成分的含各物质的质量或质量分数一定平衡

旦

里总压强或总物质的量一定不一定平衡

在单位时间内消耗了机molA同时生成"2molA平衡

在单位时间内消耗了〃molB同时消耗了pmolC平衡

正、逆反应速

矶A):o(B):o(C)：o(D)=〃2：〃：p：q不一定平衡

率的关系

在单位时间内消耗了pmolC同时消耗了qmol

不一定平衡

D［只有°(逆)］

m-\-n=p-\-q时，总压强恒定不一定平衡

压强

m+n^p+q时，总压强恒定平衡

4

若m+n^p+q,混合气体平均相对分子质量恒

混合气体平平衡

定

均相对分子

若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒

质量不一定平衡

定

温度当体系温度一定时平衡

体系的密度密度一定不一定平衡

其他如体系颜色不再变化等平衡

【典例2】密闭容器中进行反应A(g)+B(g)=^C(g)+D(g),判断反应

是否达到平衡的依据为()

A.压强不随时间改变

B.气体的密度不随时间改变

C.c(A)不随时间改变

D.单位时间里生成C(g)和D(g)的物质的量相等

C［由于反应物和生成物均为气态，且反应前后气体的物质的量不变，故气

体的压强和密度在反应过程中始终保持不变，A、B不能作为反应达到平衡的标

志。C(g)、D(g)均为生成物,反应的任何时刻，C(g)、D(g)的物质的量总是相等,

D项错误。当c(A)不变时，说明单位时间内生成的A与消耗的A的量相等，即

反应处于平衡状态。］

［借题发挥］

(1)当A、B、C、D的浓度之比为1：1：1：1时，能否说明该反应达到化学

平衡？

(2)当容器中混合气体平均相对分子质量一定时，能否说明该反应达到化学

平衡？

［答案］(1)不能，因为不能说明各组分的浓度一定不变。也不能说明该反应

的正、逆反应速率相等。

(2)不能，因为该反应m总、n总都不变，所以混合气体平均相对分子质量不

变。

方法技巧J

化学平衡状态的“变”与“不变”判断法

5

某一物理量在从开始到平衡的过程是“变化”的，而达平衡后则“不变”，

则此物理量是判断平衡状态的标志。

。对点;训练，

2.在恒定温度下：NH2COONH4（S）^^2NH3（g）+CO2（g）达到平衡，不能

判断该反应达到化学平衡的是（）

A.。击（NH3）=2。逆（C02）

B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变

D.密闭容器中氨气的体积分数不变

D［反应达到平衡状态的标志有两个：一是正、逆反应速率相等；二是各物

质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变；B、C两项都体现了混合气体的

质量、浓度等恒定不变，即正、逆反应速率相等，符合题意；D项NH3与C02

都是生成物，按比例生成，故无论平衡与否，氮气体积分数均不变。］

当堂达标》提素养

DANCTANGDABIAOTISUYAZC

1.在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3。以下叙述错误的是

（）

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

B［随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，一段时间后，反应达到平衡状

态，但此时反应并没有停止，只不过0（正）=”逆）#0,故B项错误。］

2.反应：2so2+O2-^2SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同

位素劈。的氧气，经过一段时间后，劈0存在于（）

A.O2B.SO?

C.。2和SO2D.。2、S02和S03

D［可逆反应在相同条件下，可以向正、逆两个反应方向进行，反应体系中

6

各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故肾0可能存在于三种物质中。］

3.500C时,将2molN2和2.25molH2充入体积为10L的恒容密闭容器中,

反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是()

A.0.1mol-L1B.0.12mol-L1

C.0.05mol-L-1D.0.16mol-L-1

D［由题意知，该反应中N2过量。假设2.25molH2完全参与反应，则生成

NH3的浓度为0.15mol-L-1,由于该反应是可逆反应，比不可能完全转化生成

NH3,故平衡时NH3的浓度小于0.15mollL］

4.一定条件下，可逆反应：Nz+3H2^^^2NH3达到化学平衡状态，下列说

法一定正确的是()

A.每1molN三N断裂的同时有2moiN—H生成

B.N2、氏、NH3的浓度之比为1：3：2

C.N