第三节《化学反应的速率和限度》第2课时

高中化学必修2第二章化学反应与能量导学案主备：包平审核：高一化学备课组2010.4.191第三节化学反应的速率和限度（第2课时）化学反应的限度[教学目的]建立可逆反应和化学平衡的概念。[教学重点]1、可逆反应的概念2、化学平衡的概念[教学难点]化学平衡状态的判断[教学方法]逻辑推理，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。[学习过程]一．化学反应的限度1.可逆反应：在_________下，______方向和______方向同时进行的化学反应称为可逆反应。表示方法：书写不用“==”，用可逆符号“”。注意：①事实上，大部分化学反应都是可逆反应，只是有的可逆性强，有的可逆性弱。②“两同”：，。2.化学平衡⑴可逆反应速率分析①反应开始时，v（正）最大，v（逆）。②反应过程中，反应物浓度逐渐减小→v（正）逐渐；生成物浓度逐渐增大，v（逆）逐渐。③反应达到平衡时，v（正）v（逆），反应物和生成物各组分浓度。⑵任何可逆反应，都有其反应的限度，当最大时即为_________________。①化学平衡状态：一定条件下当一个________进行到______________________时，_______________________不再改变,即达到了化学平衡状态。②化学平衡的特征“逆”：。“等”：。“动”：。“定”：。“变”：。③化学平衡状态的判断以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例说明可逆反应达到平衡状态的判断的判断方法。1.直接判断：（1）速率关系：v（正）=v（逆）（2）各物质的浓度不随时间改变而改变：此时，反应混合物中，各组成成分的物质的量、质量保持恒定，因此，各物质的质量分数、物质的量浓度，对于气体而言还可以是体积分数等都保持不变的状态，即为化学平衡状态。高中化学必修2第二章化学反应与能量导学案主备：包平审核：高一化学备课组2010.4.1922.间接判断：（1）对于反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应，在恒温、恒容的条件下，压强、相对分子质量等保持不变的状态即为化学平衡状态；（2）对于反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应，在恒温、恒压的条件下，混合气体的密度、相对分子质量等保持不变的状态即为化学平衡状态；（3）对于反应前后气体分子总数没有发生变化的可逆反应，无论反应有没有达到平衡状态，反应混合气体的压强、密度、相对分子质量等都不随时间的变化而变化，因此，也就不能根据上述条件判断反应是否达到平衡状态；只能通过参加反应的各物质的物质的量、百分含量等判断反应是否达到平衡状态；（4）由于化学反应过程中伴随有能量变化，因此我们可以通过反应过程中混合体系的温度是否变化来判断是否达到平衡状态，当温度保持不变时，则说明达到了平衡状态；（5）对于某些有色物质参加的可逆反应，当体系的颜色保持不变的状态称为化学平衡状态；（6）mA＋nBpC＋qD反应中，A.B.C.D四种物质不完全是气体，其中存在固体或液体，则密度、相对分子质量保持不变的状态肯定是化学平衡状态；A.B.C.D四种物质不完全是气体，（7）当反应物的转化率或生成物的产率保持不变时的状态为化学平衡状态。【典型例题】例1.下列哪种说法可以证明反应N2＋3H22NH3已达平衡状态：（）A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H－H键形成。B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H－H键断裂。C.1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键断裂。D.1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键形成。解析：该反应的正反应为：断裂N≡N键的同时断裂H－H键，生成N－H键，反应速率之比为断裂1个N≡N键的同时断裂3个H－H键，生成6个N－H键；逆反应为：断裂6个N－H键的同时，形成1个N≡N键和3个H－H键。达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，则有：断裂1个N≡N键或断裂3个H－H键或生成6个N－H键的同时，断裂6个N－H键或形成1个N≡N键或形成3个H－H键，则说明反应达到平衡状态。答案：AC例2.可逆反应2NO22NO＋O2在恒定容积密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是：（）A.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2。B.反应容器内，物质的分子总数不随时间的变化而变化C.用NO2.NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1。D.混合气体的颜色不再改变的状态。E.混合气体的密度不再改变的状态。F.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。高中化学必修2第二章化学反应与能量导学案主备：包平审核：高一化学备课组2010.4.193解析：该反应属于反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应，反应在恒温、恒容容器中进行，则有：①V正＝V逆，即单位时间内消耗2nmolNO2，生成2nmolNO和nmolO2的同时消耗2nmolNO和nmolO2，生成2nmolNO2；②由于反应前后的分子总数发生变化，因此，达到平衡时，物质的分子总数、平均相对分子质量和压强都保持不变；③反应混合物中NO2是红棕色气体，因此达到平衡时，混合气体的颜色不再改变；④反应是在密闭容器中，因此无论有没有达到平衡，密度都不会发生改变；同时，各物质的反应速率之比都等于方程式前面的系数比。综上所述，该题的答案为：A、B、D、F答案：A、B、D、F例3.1molN2和3molH2合成NH3达到平衡时，下列说法中正确的是（）A.NH3的生成速率与分解速率相等B.N2、H2、NH3的分子数相等C.n（N2）∶n（H2）∶n（NH3）＝1∶3∶2D.c（N2）＝c（H2）＝c（NH3），且保持不变解析：A中NH3的生成速率是正反应，而分解速率属于逆反应，两者相等达到平衡状态；B中三种物质的分子数相等与是否达到平衡无关；C中应该是参加反应的各物质的物质的量之比为1∶3∶2，而与平衡状态无关；D中c（N2）、c（H2）、c（NH3）浓度保持不变的状态属于化学平衡状态，至于是否相等，则与平衡无关。答案：A例4.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）解析：达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，同时，同一化学反应在同一时间内的反应速率之比等于方程式前面的系数比，即v（N2）：v（H2）：v（NH3）＝1：3：2，与正、逆反应无关。综上所述本题答案为C答案：C二．化学反应条件的控制（见教材）[达标检测]1.在反应mA＋nBpC中，已知A的反应速率为0.5mol/(L•s)，B的反应速率为1mol/(L•s)，C的反应速率为1.5mol/(L•s)则该反应的化学方程式为：2.在2L密闭容器中，发生3A（气）+B（气）=2C（气）的反应，若最初加入A和B都是mol4，A的平均反应速率为)/(12.0sLmol，则10秒钟后容器中含的B是A．mol6.1B．mol8.2C．mol2.3D．mol6.33.把mol6.0气体X和mol4.0气体Y混合于2L容器中，发生反应：)()(3气气YX高中化学必修2第二章化学反应与能量导学案主备：包平审核：高一化学备课组2010.4.194)(2)(气气WnZ，5分钟末已生成molW2.0，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为min)/(01.0Lmol，则：上述反应在5分钟末时，已用去的Y占原有量的物质的量分数是A．20%B．25%C．33%D．50%4.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）A.反应的化学方程式为2MNB.C.D.5.反应2X(g)+Y(g)2Z(g)+Q，在不同温度（）及压强（）下，产物Z的物质的量与反应时间t的关系如图所示，下述判断正确的是（）