第2課時

化學反應的限度

化學反應條件的控制反應條件的控制

化學平衡素養(yǎng)新目標1.了解可逆反應及其特點。2.

理解化學平衡狀態(tài)及其特征。3.

認識控制化學反應條件的意義。核心微網(wǎng)絡(luò)可逆反應

→化學反應的限度學

業(yè)

基

礎(chǔ)[預習新知]一、化學反應的限度1.

可逆反應(1)定義：在同一條件下正反應方向和逆反應方向

均能進行

的化學反應。(2)特點在同一條件不正向反應(反應物

→生成物)和逆向反應(生成物

→反

應物)同時進行。例如：SO?和H?O

反應的化學方程式為：SO?+H?O

H?SO?物濃度逐漸增大→v(逆)從0_

開始逐漸蹭大。③反應達到平衡時：

v(正)=

_

v(逆),反應物和生成物各組分濃度再改變。(3)概念在一定條件下，當一個可逆反應進行到正反應速率和逆反應速率

相等，反應物和生成物的濃度不再改變時的狀態(tài)。2.

化學平衡狀態(tài)(1)研究的對象：可逆

反應。(2)化學平衡的建立t?①反應開始時：v(正)最大，v(

逆

)

為

0。②反應過程中：反應物濃度逐漸減少→7(正)逐漸_減小

_,生成二、化學反應條件的控制1.通過化學反應條件的控制，改變化學反應

速率和化學反

應的限

度

,促進對人類有利的化學反應，抑制有害的化學反應。2.

應用在化工生產(chǎn)中，為了提高反應進行的程度而調(diào)控反應條件時，需

要考慮控制反應條件的

成本和實際可能性。例如，合成氨的生產(chǎn)

在溫度較低時，氨的產(chǎn)率較高

；壓強越大，氨的產(chǎn)率越高

。但溫度低，反應速率小，需要很長時間才能達到化學平

衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上通常選擇在400℃~500℃

下進行。而壓強

越大，對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)

備條件的不同，采用的壓強通常為

10MPa～30MPa[即學即練]1.

判斷正誤，正確的打“

√”,錯誤的打“×”。(1)任何可逆反應都有一定的限度。(

√)(2)化學反應達到限度時，正、逆反應速率相等。(

√

)(3)化學反應的限度與時間的長短無關(guān)。(

√

)(4)化學反應的限度是不可改變的。(×)(5)化學平衡的建立與反應條件密切相關(guān)。(

√)(6)化學平衡狀態(tài)時，化學反應即停止。(

×)2.

下列說法正確的是(A.H?可燃燒生成水，水可電解生成H?,

上述兩個反應互為可逆

反應B.

用含10的氧氣氧化不含180的SO?時，反應一段時間后，SO?

中也會含有180C.

可逆反應的反應物在一定的條件下也能完全反應D.

可逆反應不可能有能量變化答案：B3.

下列說法中不正確的是(

)A.

當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，就是這個反應在該條件下

所能達到的限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，這個反應的正反應速率和逆反應速率相等C.

可以通過控制反應條件，使2mol

SO?

與1

mol

SO?D.

化學反應的限度可以通過改變條件來改變mol

O?

反應生成2解析：對于可逆反應，達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等，反

應物的轉(zhuǎn)化率最大，

A

、B正確；2SO?+O?2SO?是可逆反應，無論怎

樣控制條件，反應物的轉(zhuǎn)化率不可能達到100%,即2

mol

SO?與1mol

O?

反應不會生成2mol

SO?,C錯；化學反應的限度可通過改變條件，如溫度、壓強等來改變，

D正確。答案：C4.

化學反應限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應用，如果設(shè)法提高化學反應的限度，下面說法中錯誤的是(

)A.

能夠節(jié)約原料和能源B.

能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.

能夠提高經(jīng)濟效益D.

能夠提高化學反應速率解析：提高化學反應的限度，可使更多的反應物轉(zhuǎn)化為生成物，提

高產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高原料的利用率，但不一定提高化學反應速率。答案：D是(

)A.t?min

時，只有正反應在進行B.t?min

時，反應達到平衡狀態(tài)C.t?

~t?min,

反應不再進行D.t?

~t?min,

各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化核

心

素

養(yǎng)目標一

化學平衡的建立——化學反應的限度[例1]

如圖所示為可逆反應X?+3Y

?2Z?

在反應過程中的反應

速率v(mol·L?1·min?1)隨時間t(min)變化的關(guān)系曲線，下列敘述正確的解析：A

項，從題圖可知，

t?min

時，正、逆反應同時進行，錯誤；B項

，t?

min時

，

反

應

達

到

平

衡

狀

態(tài)

，

錯

誤

；C項

，

平

衡

狀

態(tài)

為

動

態(tài)

平衡，錯誤；D項，反應達到平衡狀態(tài)后，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，正

確

。答案：D[提升1]

對化學反應限度的敘述，不正確的是(

)A.

當化學反應達到最大限度時反應速率為0B.

同一化學反應，若反應條件不同，限度可能不同C.

化學反應達到限度時，正、逆反應速率相等D.

化學反應的限度與時間的長短無關(guān)解析：A

項反應達到最大限度時v正=7逆≠0,A

項錯誤；同一化學反應，條件改變，化學平衡可能被破壞，反應限度可能就會被改變，B

項

正確；任何可逆反應都有一定的限度，當反應達到限度時，即反應達到

化學平衡，此時v(正)=v(逆),對同一可逆反應，達到化學平衡時，當外

界條件不變時，反應的限度不變，與時間長短無關(guān)。答

案

：

A—v(

逆

)

=

0—v(正)逐漸減小—v(逆)逐漸增大c(反應物)與c(生成物)均不再改變—v(

正

)

=

(

逆

)化學平衡的建立過程1.

速率變化—v(正)最大反應開始時反應過程中反應平衡時[核心能力]v(

正

)v(正)=v(逆)v(逆)t?

時間(1)2.

圖像表示反

應

速

率狀元隨筆可逆反應的特點(1)雙向性——正反應和逆反應發(fā)生的條件相同。(2)雙同性——正反應和逆反應在同一條件下同時進行。(3)共存性——不管反應時間長短，反應物總有剩余，最終反應物

與生成物共存。(4)表示方法書寫可逆反應的化學方程式時不用“===”而用“

O99目標二

化學平衡狀態(tài)的判斷[例2]

在一定溫度下，反應

H?(g)+I?(g

)

2HI(g)達到化學平衡

狀態(tài)的標志是(

)A.

單位時間內(nèi)生成n

mol

H?,同時就有n

mol

HI生成B.

單位時間內(nèi)有

n

mol

H?

生成，同時就有n

molI?生成C.容器內(nèi)氣體的總壓強不隨時間的變化而變化D.1

個

H—H

鍵斷裂的同時，有2個H—I

鍵斷裂解析：生成H?是逆反應，生成HI是正反應，根據(jù)化學方程式中的化

學計量數(shù)關(guān)系，如果正、逆反應速率相等，則生成n

mol

H?的同時應有

2n

mol

HI生成，A

錯誤；生成H?和生成I?均是逆反應，沒有說明正反應速

率，且不管平衡是否建立，只要反應進行，生成H?和I?的物質(zhì)的量之比

始終為1:1,B錯誤；該反應前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條

件一定時，反應從開始到反應達到平衡狀態(tài)時，壓強就一直保持不變，故氣體總的壓強不變不能說明反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，C錯誤；斷裂H—H鍵是正反應，斷裂H—I鍵是逆反應，根據(jù)化學方程式的化學計量數(shù)

關(guān)系，斷裂1個H—H鍵的同時，有2個H—I鍵斷裂，其正反應速率等于逆

反應速率，D正確。答案：D[提升

2]對于可逆反應

M+N

Q

達到平衡時，下列說法正確的是(

)A.M

、N

、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.

反應物和生成物的濃度都保持不變D.反應已經(jīng)停止解析：平衡時反應物、生成物的濃度之比應從兩個方面考慮：

一是

反應物的起始濃度，二是化學方程式中的化學計量數(shù)。如2

mol

M與1mol

N反應，無論怎樣反應，

M與N

的濃度永遠不相等，所以“M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等”這種說法是錯誤的，

A錯誤；此反應是可逆

反應，B錯誤；反應物和生成物的濃度都保持不變，可以說明反應達到

平衡狀態(tài)，但未停止，C

正

確

，D

錯誤。答案：C狀元隨筆

判斷化學平衡狀態(tài)的技巧判斷平衡狀態(tài)，技巧是“正逆相等、變量不變”。1.“正逆相等”:若是同一物質(zhì)，正、逆反應速率相等；若是不

同物質(zhì)，正、逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比。2.“變量不變”:變量即平衡前是一直變化的物理量，當這個變

量不再發(fā)生改變時，可以判斷反應達到平衡狀態(tài)。[核心能力]化學平衡狀態(tài)的判斷標志1.

直接標志(

1

)

7

正

=

7

逆①同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率；②在化學方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比都等于化

學計量數(shù)之比；③在化學方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學計量

數(shù)之比。(2)各組分的濃度保持一定①各組分的濃度不隨時間的改變而改變；②各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。2.

間接標志(1)反應體系中的總壓強不隨時間的改變而變化(適用于反應前后

氣體體積不等的反應)。(2)對于反應混合物中存在有顏色變化的物質(zhì)的可逆反應，若體系

中顏色不再改變，則反應達到平衡狀態(tài)。(3)全是氣體參加的反應前后化學計量數(shù)改變的可逆反應，平均相

對分子質(zhì)量保持不變。(4)對同一物質(zhì)而言，斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)

的量相等。狀元隨筆

化學平衡狀態(tài)判斷的“兩種誤區(qū)”。①各組分的濃度相等證明反應達到平衡狀態(tài)。②各組分的分子數(shù)等于化學計量數(shù)之比證明反應達到平衡狀態(tài)。

反應達到化學平衡狀態(tài)時各組分的濃度保持不變，但不一定相等，也不—定等于化學計量數(shù)之比。小練.素養(yǎng)達成A

B

C【解析】A

為防止鐵門生銹，B

為防止橡膠老化；D

為防止木頭腐爛，三者均為了減慢應速率?！?/p>

1.通過控制或改變反應條件可以加快、減緩甚至阻止反應的進行，使化學反應有利

于人類的生存和生活質(zhì)量的提高。下列各圖所示的措施中，是為了增大化學反應速率的是

(

)●

2.下列說法正確的是(

)●

A.

對于反應：2H?O?===2H?O+O?

↑,

加入MnO?或降低溫度都能加快O?的生成速

率·B.

由于固體濃度為一常數(shù)，所以塊狀CaCO?和粉狀CaCO?

與等濃度的鹽酸反應速率一樣快C.FeCl?和MnO?均可加快H?O?分解，但同等條件下二者對H?O?分解速率的改變不D,便用催化劑均能加快反應速率●相同·●3.NO

和CO

都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體：2NO+2CO===N?

+2CO?

。對此反應，下列敘述正確的是()●

A.

使用催化劑一定能加快反應速率●

B.

壓強增大不影響化學反應速率●

C.

升高溫度，化學反應速率加快●

D.

無論外界條件怎樣改變，均對此化學反應的速率無影響●

【答案】C●

4.兩只敞口燒杯中分別發(fā)生如下反應：

一只燒杯中反應為A+B===C+D,反應溫度為T?;另一只燒杯中反應為M+N===P+Q,反應溫度為T2,T?>T?

,則兩只燒杯中反應

速率快慢為(

)●

A.

前者快B.后者快●

C.一樣快

D.

無法確定●

【答案】D●

【解析】化學反應速率的決定因素是反應物自身的性質(zhì)，兩只燒杯中反應物不同，所以無法判斷反應速率的快慢。●5.(2019

·河南平頂山檢測)下列說法正確的是(

)●A.0.1mol

·L-1鹽酸和0

.

1

mol

·L-1硫

酸

與

2

mol

·L-1NaOH溶

液

反

應

的

速

率

相

同●B.

大理石塊和大理石粉與0.1mol

·L-1鹽酸反應的速率相同●C.

等量的Mg

粉、AI粉和0.1mol

·L-1鹽酸反應的速率相同●D

.0.1mol

·L-1鹽酸和0

.

1

mol

·L-1硝

酸

與

相

同

形

狀

和

大

小

的

大

理

石

反

應

的

速

率

相

同●

【答案】

D