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2017_2018学年高中化学第2章化学反应与能量2.3.2化学反应的限度课件新人教版必修2

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第                     2             课时                                                     化学反应的限度 
目标导航 预习引导    1.认识可逆反应、化学反应限度的含义。 
             2.初步学会根据反应速率判断化学反应所能达到的限度及化学反应限度
             的建立。 

             1.化学反应限度概念的建立。 
             2.化学平衡状态的判断。 
         
    
目标导航 预习引导

1.化学反应的限度 
           很多化学反应都具有可逆性,正向进行的反应叫正反应,即由反应
物到生成物的方向;反向进行的反应叫逆反应,即由生成物到反应物的
方向。 
           (1)可逆反应:同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的反
应。 
目标导航  预习引导


                                                                                预习交流                          1 
             绝对的不可逆反应存在吗? 
             答案:绝大多数反应都有一定的可逆性。有些化学反应在同一条件
下可逆程度很小,通常不把它们作为可逆反应(如:Mg+2H+
         2+
Mg           +H2↑)。 
 目标导航    预习引导


                      (2)化学平衡状态:在一定条件下,可逆反应进行到正反应速率与逆
反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变的状态。化学平
衡状态是可逆反应进行的最大限度。 
                  (3)化学反应的限度可以通过改变条件而改变。 
      2.化学反应条件的控制 
      提高燃料燃烧效率的措施有: 
      (1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。关键是燃料与空气
或氧气要尽可能充分接触且空气要适当过量。 
      (2)尽可能充分利用燃料燃烧所放出的热能,提高热能的利用率。 
目标导航 预习引导
                                      预习交流           2 
      通常所说的燃烧和广义的燃烧有区别吗? 
      答案:通常所说的燃烧指的是可燃物在空气里所发生的剧烈的发
光、发热的氧化反应。广义的燃烧为任何剧烈的发光、发热的化学反
应。 
     一、可逆反应 
        活动与探究 
     下列反应是否属于可逆反应? 


     (1)2SO2+O2             2SO3  与   2SO3           2SO2+O2 

     (2)2CO+O2         2CO2  与   2CO2       2CO+O2 


问题导学 当堂检测
     (3)镍镉可充电电池的充放电反应:Cd(OH)2+2Ni(OH)2

Cd+2NiO(OH)+2H2O 
     答案:(1)两个反应在同一条件下同时发生,互为可逆反应。 
     (2)两个反应条件不同,不是可逆反应。 
     (3)不是,因两个方向的反应不在同一条件下同时进行。 
         迁移与应用 


                例  1 可逆反应         2SO2+O2               2SO3,在混合气体中充入一
          18                         18
定量的        O2,足够长的时间后,                 O  原子(  ) 

     A.只存在于          O2 中                  B.只存在于          O2 和   SO3  中 

      C.只存在于         O2  和  SO2   中        D.存在于        SO2、O2     和   SO3  中 
问题导学 当堂检测                                   18
      解析:该反应为可逆反应,加入                          O2 后,它与       SO2  反应生成         SO3,因此
               18                18                                                   18
SO3  中会有         O  原子,含有          O  原子的      SO3   会部分分解为            SO2  和   O2。    O

原子可能进入             O2 中,也可能进入            SO2   中,因此最后          SO2、O2     和   SO3  中都
会有     18O 原子。 
      答案:D 
                  迁移训练      1 在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)

                                                      -1           -1
2Z(g),其中   X2、Y2、Z      的起始浓度分别为            0.1 mol·L  、0.3 mol·L    、0.2 
mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
(  ) 
                      -1                              -1
    A.c(Z)=0.5 mol·L                B.c(Y2)=0.5 mol·L    
                       -1                             -1
     C.c(X2)=0.2 mol·L              D.c(Y2)=0.6 mol·L    
     解析:本题可用极端假设法。假设反应物全部转化为生成物,则此时
两种反应物浓度均为问题导学 当堂检测     0,生成物浓度为         0.4 mol·L-1,A 项错误;假设生成物
                                                                  -1
全部转化为反应物,则此时反应物                     X2、Y2   浓度分别为        0.2 mol·L  和  0.6 
mol·L-1,而可逆反应无论向哪个方向反应,均不能进行彻底,故                                C、D   项错
误。 
     答案:B 
                                                                                                                   

问题导学 当堂检测
         可逆反应定义解读 
                                                                          同条件
                              “两同”—                                                                        
                                                      同时(向正、逆反应方向进行)
         可逆反应—                                                                                              
                                              反应物
                                特点—                          —共存、转化率                       <   100%
                                              生成物
                                                                                                        
       二、化学平衡状态 
          活动与探究 


      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),请分析: 
问题导学 当堂检测
      1.随着反应的进行,反应物的浓度和生成物的浓度怎样改变? 
      2.开始时,正向反应、逆向反应同时进行,反应速率是否相同? 
      3.随着反应的进行,v(正)和                      v(逆)是怎样改变的?最终达到怎样的状
态? 
      4.请用图示表示该过程。 
      答案:1.反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。 
      2.开始时,正反应速率最大,逆反应速率为                                     0。 
      3.v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,最终                             v(正)=v(逆)。 
      4.如图 


问题导学 当堂检测


                                                                       
        迁移与应用 


              例  2 一定温度下,反应             N2(g)+3H2(g)        2NH3(g)达到化学

平衡状态的标志是(  ) 

A.N2、H2    和  NH3  的质量分数不再改变 

     B.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 

     C.N2  与  H2  的物质的量之和是              NH3  的物质的量的           2 倍 
问题导学 当堂检测
     D.单位时间里每生成               1 mol N2,同时消耗         2 mol NH3 
     解析:化学平衡状态的标志实质是                        v(正)=v(逆)≠0,体现在各组分的
浓度(或质量分数)不再改变,而与各组分的浓度比例无关。D                                          中,单位时

间里每生成         1 mol N2,同时生成         2 mol NH3,就达到平衡状态。 
     答案:A 
                 迁移训练      2 在一定温度下,可逆反应             A(g)+B(g)

2C(g)在体积不变的密闭容器中进行反应,反应达到平衡的标志是
(  ) 
A.C 的生成速率与         C 的分解速率相等 
     B.混合气体的密度不再发生变化 
     C.A、B、C     的分子数之比为          1∶1∶2 
     D.单位时间内生成          n mol A,同时生成      n mol B 


问题导学 当堂检测 解析:因为可逆反应     A(g)+B(g)      2C(g)在体积不变的密闭容器中

进行,故混合气体的密度始终不变。达到平衡时,A、B、C                              的浓度不再
变化,但不一定等于其化学计量数之比。单位时间内生成                                n mol A 和生
成  n mol B 均属于逆反应速率,不能作为判定达到平衡的标志。 
     答案:A 
                                                                                          
      1.化学平衡的特征 
      ○  逆  ——     化学平衡研究的对象是可逆反应 


问题导学 当堂检测
     
      ○  等  ——     正、逆反应速率相等。即同种物质的消耗 
速率与生成速率相等。 

     
      ○  动  ——     只是一种表面静止状态,反应并未停止, 
是一种动态平衡。 

           
         定         各组分的浓度及质量分数、体积分数保持
问题导学 当堂检测 ○ ——                                                                
一定(但不一定相等),不随时间变化。 

     
      ○  变  ——     外界条件改变,正、逆反应速率不相等,平衡状 
态发生改变,在新条件下建立新的平衡状态。 
     2.化学平衡状态的判断 
     (1)v(正)=v(逆)。 
     (2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持
不变。 
     (3)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应,压强保持不
变。 
     (4)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分

问题导学 当堂检测
子质量保持不变。 
     (5)对于有颜色的气体参加或生成的可逆反应,颜色不随时间发生
变化。 
     (6)对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质
的量相等。 
1.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收: 


SO2(g)+2CO(g)           2CO2(g)+S(l)    ΔH<0 
若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是(  ) 
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变 
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快 
C.平衡时,其他条件不变,升高温度正反应速率减小 
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡不发生移动 
解析问题导学 当堂检测 :1 该反应为气体体积减小的反应2        3        4        5 ,平衡前,随着反应的进行,容器内压
强逐渐变小,A        项错误;因硫单质为液体,分离出硫对反应速率没有影
响,B  项错误;其他条件不变,升高温度正逆反应速率均增大,C                                 项错误;使
用催化剂不能使平衡发生移动,D                    项正确。 
        v
答案:D 
2.下列能说明反应          N2+3H2       2NH3  已达到平衡状态的是(  ) 

A.1 个        键断裂的同时,有          3 个  N—H    键形成 
B.1 个        键断裂的同时,有          3 个  H—H    键断裂 
C.1 个        键断裂的同时,有          6 个  N—H    键断裂 
D.3 个  H—H    键断裂的同时,有          6 个  N—H    键形成 

解析:N2、H2     断键是正反应,N—H            键断裂是逆反应,N—H              键形成是正反
应,对同种物质表示的正、逆反应,只要能证明正、逆反应速率相等,对
不同种物质表示的正、逆反应问题导学 当堂检测 1        2 3        4        5 ,只要能证明正、逆反应速率之比等于化
学计量数之比,即证明达到平衡状态。如                         C 项,1  个        键断裂指正反

应;6  个  N—H   键断裂指逆反应,即对              N2 来说,v(正)=v(逆),达到平衡。而
A、B、D     均指正反应速率。 
答案:C 
3.在一定条件下,容积为             1 L 的容器内某一反应            M、N     的物质的量随反
应时间变化的曲线如图所示: 


                                                    
下列表述中正确的是(  ) 

问题导学 当堂检测 1        2        3 4        5

A.反应的化学方程式为              2M      N 

B.t2 时,正、逆反应速率相等,达到平衡 

C.t3 时,正反应速率大于逆反应速率 

D.t1 时,N 的浓度是       M  的浓度的      2 倍 
问题导学 当堂检测  1        2        3 4        5


解析:由图像知,0~t2                                  时间内               N    的物质的量的变化量是                                              M      的变化量的                        2

倍,可得反应的方程式为                                              2N                M,t2      时刻时体系并未达到平衡,所以正、

逆反应速率不相等;t3                                       时刻反应已达平衡,此时                                               v(正)=v(逆),因此                            A、B、
C    说法错误。 
答案:D 
4.下列说法不正确的是(  ) 
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 

B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的                                          CO、SO2       等有害气体 
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好 
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更高 
问题导学 当堂检测 1        2        3        4 5
解析:化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化

石燃料不经处理直接燃烧可产生                                CO、SO2       等有害气体。化石燃料(煤)

经深加工后变为气体燃料,不仅减少了                                    SO2   对大气的污染,而且能提高
燃烧效率。 
答案:A 
                                    -1                                                             -1
5.(1)向       3 mL 1 mol·L              的    CaCl2      溶液中滴入                5 mL 1 mol·L              的    Na2SO4        溶
液。 
问题导学 当堂检测 1        2        3        4        5
现象:           ;  
离子方程式:                    。  
                                                                                      -1
(2)静置。吸取上层清液置于试管中,滴入                                                     1 mol·L         Na2CO3        溶液。 
现象:           ;  
离子方程式:                    。  
(3)通过(1)(2)的实验现象你得出的结论是                                                        。  
                                          2+       2-
答案:(1)产生白色沉淀                          Ca     +SO4           CaSO4↓ 

                                         2+       2-
       (2)产生白色沉淀                     Ca     +CO             CaCO3↓ 
问题导学 当堂检测 1        2        3        4        5   3

                2+       2-                                                        2+             2-
       (3)Ca      +SO4            CaSO4↓应该是一个可逆反应                              Ca     (aq)+SO4      (aq)

                                                                                        2+
       CaSO4(s),存在化学反应限度,反应不能进行到底。Ca                                                       也就不能全

部转化为产物 
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