第二章  化学反应与能量

第3节   化学反应速率与限度（3）

【化学反应限度—化学平衡状态】

【使用说明】

1、利用10分钟，先阅读必修二教材P50-53 ，将教材中重要的内容进行勾画。

2、利用20分钟完成学案，将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“我的疑惑”处。

【学习目标】

识记：可逆反应的概念；化学平衡即化学反应限度的概念。

理解：化学平衡状态的特征及影响因素。 

应用：有关化学平衡的基本计算；化学平衡状态的确定。

【重点 难点】影响化学平衡状态的确定及化学平衡的计算。

预习案

1、一个化学反应在实际进行时（如化学实验、化工生产等）,给定量的反应物是否会按化学方程式中的计量关系完全转变成产物？（阅读科学史话后再进行回答）

2.可逆反应：

①可逆反应：同一条件下______________和_____________均能进行的反应。 正向进行的反应叫正反应（___   ___à___   ___），逆向进行的反应叫逆反应(____   __à____  ___)。 

②可逆反应在写化学方程式时不用“=”而用_________。 例如：2SO2+O22SO3，N2+3H22NH3。 

③有些化学反应在同一条件下可逆程度很小（你反应倾向很小）如_______________________,

我们通常意义下不把他们称为_____________。

3、化学反应的限度——化学平衡状态 

①概念：在一定条件下，当一个可逆反应进行到一定程度，___________与___________相等，反应物和生成物的___________不再改变，达到一种____________的状态,我们称为化学平衡状态。 

②化学平衡状态是可逆反应的一种___________,是在给定条件下化学反应所能达到或者完成的_________, 即该反应进行的_______。化学反应的_______决定了反应物在该条件下的_________

4、化学反应条件的控制

（1）由于化学反应的速率受___________、___________、___________、___________、___________等条件的影响，因此在生产和生活中，人们希望促进_____________（提高________________，加快反应速率），___________有害的化学反应（减缓反应速率、减少有害物质的产生等等）。 

（2）燃料充分燃烧条件的选择———提高燃料燃烧效率的措施 

①尽可能使燃料___________，提高___________的转化率。关键是：燃料与空气或氧气要尽可能___________且空气要___________。 

②尽可能充分利用燃料燃烧所放出的___________，提高___________的利用率。 

（3）燃料充分燃烧的意义。

①有限的能源发挥最大的作用，节约能源；②降低污染的程度（在煤的气化过程中可以__________） 

【预习自测】

1．下列说法正确的是（      ）

A．可逆反应的特征是正反应速率等于逆反应速率

B．在其他条件不改变时，增大压强对溶液间反应几乎无影响

C．温度升高，可以使可逆反应正反应速率加快，但逆反应速率可以不变

D．使用催化剂可以使原来不能发生的反应变为可能发生了

2．反应2SO2+O22SO3达到平衡后，再向反应器中充入由18O组成的氧气，经一段时间后，18O可能存在于（     ）

A．生成的SO3中      B．O2和SO3中       C．剩余的SO3中       D．O2、SO2和SO3中

3．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)

4．在一定条件下，对于在密闭容器中进行的反应P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)，下列说法中可以充分说明这一反应已经达到平衡状态的是  （        ）

A．P、Q、R、S的浓度相等         B．P、Q、R、S在容器中共存

C．P、Q、R、S的浓度不再变化         D．P、Q的反应速率相等

【我的疑惑】

 

                                                                                   

探究案

探究一：认识可逆反应

例1：思考交流，下列反应是否为可逆反应？

a、 水的生成（氢气和氧气反应）与电解水生成氢气氧气。

b、 SO2溶于水和H2SO3分解 

c、 二次电池的充电与放电过程

d、 SO2跟O2化合成SO3和SO3分解

e、 CO2和水通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化产生CO2和水

f、 H2跟I2化合成HI和HI分解 

 

 

探究二：化学平衡的建立及特征

例2：在500℃，101KPa时，在2L的密闭容器中加入SO2和O2，发生反应2SO2+O22SO3（g），各物质的物质的量和反应时间数据如下表，试着思考完成下列问题。

（1）计算并填写表中空格

（2）对于上述反应正、逆反应速率分别指什么？

 

（3）请结合表中数据分析，反应过程中v正和v逆如何变化？并画出整个过程中速率—时间图像。

 

 

 

 

（4）结合表中数据分析，平衡建立的过程中，各物质的浓度变化情况并画出浓度—时间图像。

 

 

 

 

针对训练1：下列对化学反应限度及化学平衡的叙述正确的是（            ）

①逆反应达到化学平衡时，反应物与生成物的浓度（含量）保持不变；

②可逆反应达到化学平衡时，整个反应处于停滞状态；

③任何可逆反应都有一定的限度 

④化学反应限度是不可改变的

⑤化学反应限度与时间的长短无关

探究三：化学平衡状态的标志

1、根据化学平衡状态的定义分析，化学平衡状态的外在标志是________                ____，

内在原因是_______                                                       _______。

2、可逆反应2NO2（红棕色）2NO+O2在容积固定的密闭容器中进行，下列可以作为该反应达到化学平衡状态的依据的是（            ）

A．单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO2
B．单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO

C . 单位时间内消耗n mol O2同时生成2n mol NO

D . 用NO2 、NO、 O2表示的反应速率比为2:2:1

E . 混合气体的颜色不再改变的状态          

F．混合气体的密度不再改变的状态
G．混合气体的压强不再改变的状态           

H . 体系中各组分的质量不再变化

I . 混合气体的平均相对分子质量不在改变

3、如果反应变成H2+I2(g) 2HI则上述E、F、G、H、I条件还能否作为判断平衡状态的依据？

 

 

【当堂检测】

1．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g) 达到平衡状态的标志是   （    ）

A．单位时间生成n molA2同时生成n molAB      B．容器内的总压强不随时间变化

C．单位时间生成2n molAB同时生成n molB2      D．单位时间生成n molA2同时生成n molB2

2．对于在密闭容器中、一定条件下进行的可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态的是（    ）

A．各物质体积分数相等         B．c(NH3)保持不变

C．各物质浓度相等             D．c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3

3．t℃时，将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：

2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g)，2 min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8 mol，请填写下列空白： 

(1)从反应开始到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为____     __；平衡时SO2转化率为_______。 

(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号，下同)____________。 

A．容器内压强不再发生变化            B．SO2的体积分数不再发生变化 

C．容器内气体原子总数不再发生变化     D．相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2 

E．相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2 

(3)t2℃时，若将物质的量之比n(SO2)∶n(O2)＝1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为__________。