化学必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度多媒体教学ppt课件

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第2课时化学反应的限度　化学反应条件的控制
一、化学反应的限度1.可逆反应。(1)定义:在同一条件下　正反应方向　和　逆反应方向　均能进行的化学反应。 (2)特点。①正向反应和逆向反应　同时　进行。 ②一定条件下,反应物不可能　全部　转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到　100%　。 
2.化学平衡状态。(1)化学平衡的建立。
(2)化学平衡状态(简称　化学平衡　)。 在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率　相等　,反应物的浓度和生成物的浓度　不再改变　,达到一种表面静止的状态。 
可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态,此时反应物的转化率最大吗?提示:可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态后,反应物的量不再随时间的变化而变化,因此反应物的转化率达最大值,且保持不变。
二、化学反应条件的控制1.化学反应条件的控制。
2.燃料燃烧的条件。(1)燃料与空气或氧气尽可能接触。(2)温度达到燃料的　着火点　。 3.提高燃料燃烧效率的措施。(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尽可能接触,且空气要　适当过量　。 (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能利用率。
一 化学平衡的建立和特征重难归纳1.化学平衡建立的速率图像。
2.化学平衡状态的特征概括为:逆、等、动、定、变。
化学平衡状态建立后,反应停止,反应速率为0,这句话对吗?提示:不对。化学平衡建立后,v(正)=v(逆)≠0,反应并没有停止。
典例剖析对于可逆反应M(g)+N(g) Q(g)达到平衡时,下列说法正确的是(　　)。A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止答案:C
解析:平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑:一是反应物的起始浓度,二是化学方程式中的化学计量数。如2 ml M与1 ml N反应,无论怎样反应,M与N的浓度永远不相等,所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的,A错误;此反应是可逆反应,B错误;反应物和生成物的浓度都保持不变,可以说明反应达到平衡状态,但反应未停止, C正确,D错误。
学以致用下列对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0B.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答案:A
解析:反应达到最大限度时v(正)=v(逆)≠0,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v(正)=v(逆),对于同一可逆反应,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项正确。
二 化学平衡状态的判断重难归纳1.两个直接判据。(1)正反应速率和逆反应速率相等。(2)反应物和生成物的浓度不再变化。
特别提醒(1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时,要注意达到平衡时同一种物质正、逆反应速率相等,不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。 (2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时,要注意两点:一是容器的容积是否可变;二是反应前后气体的分子数是否变化。
(3)对于不同的反应,用相同物理量判断时,结果可能不同。如压强不再变化时,对于气体分子数变化的反应是平衡状态,但气体分子数不变的反应不一定是平衡状态。
(1)判断可逆反应已达到平衡状态的依据有哪些?提示:直接判据:a.正、逆反应速率相等;b.各物质的浓度不变。间接判据:各组分的百分含量、物质的量、压强、平均相对分子质量、密度、颜色不随时间改变。(2)如何理解正、逆反应速率相等?提示:同一物质的生成速率和消耗速率相等。
A.④⑤⑥B.③④⑥C.①③④D.②③⑥答案:B解析:由于反应前后气体的化学计量数关系未知,若该反应为m+n=p+q,则体系的压强始终为一定值,体系的压强不再改变,不能说明反应达到平衡,①错误;由于体系的体积一定,而气体的总质量不变,则密度始终为一定值,因此体系的密度不再改变,不能说明反应达到平衡,②错误;反应速率之比始终等于化学计量数之比,因此⑤错误。
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.①②③④⑤⑥⑦答案:A
解析:①中单位时间内生成n ml O2的同时必消耗2n ml NO2,知v(正)=v(逆),所以①能说明达到平衡状态;②所描述的都是指正反应方向的速率,无法判断;③无论达到平衡与否,用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;④有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡;因容器容积固定,密度是一个常数,所以⑤不能说明达到平衡状态;该反应是一个反应前后气体分子数不等的反应,容器的容积固定,所以⑥⑦均能说明达到平衡。
1.下列说法中不正确的是(　　)。A.当一个可逆反应达到平衡状态时,就是这个反应在该条件下所能达到的限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时,这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C.可以通过控制反应条件,使2 ml SO2与1 ml O2反应生成2 ml SO3D.化学反应的限度可以通过改变条件来改变答案:C
解析:在一定条件下,判断一个反应是否达到平衡,主要看正、逆反应速率是否相等,体系中各组分的浓度(或含量)是否保持不变。A项中,生成A2是逆反应,生成AB是正反应。显然v(正)解析:当v(正)=v(逆)时,为平衡状态,A项叙述均表示正反应速率,且反应过程中两者恒相等,故不能判断可逆反应达到平衡状态;B项叙述前者表示正反应速率,后者表示逆反应速率,当两者相等时,可逆反应达到平衡状态;当反应物的浓度和生成物的浓度不再改变时,可逆反应达到平衡状态;该反应为气体分子数增大的反应,在反应过程中体系压强增大,当压强不再改变时,则达到平衡状态。
解析:该反应的特点:一是可逆反应;二是反应前后气体分子数相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,A不能说明该反应已经达到平衡;同理推断,容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化,B不能说明该反应已经达到平衡;X2和Y2的化学计量数相等且均为反应物,其消耗速率始终相等。
(2)若反应在一容积恒定的密闭容器内进行,能判断该反应一定达到化学平衡状态的是　　　。 ①容器内气体的平均相对分子质量不随时间而变化　②v正(H2O)=v逆(H2)　③容器内气体的密度不随时间而变化　④容器内气体总质量不随时间而变化　⑤消耗n ml H2的同时消耗n ml COA.①②③B.①②③④C.②D.①④⑤答案:(1)D (2)B
解析:(1)A项,增加CO的物质的量,由于容积不变,会使c(CO)增大,则反应速率增大;B项,容器容积缩小一半,各气体的浓度都增大,则反应速率增大;C项,N2不参与反应,充入N2使容器的容积增大,从而使参与反应的各组分的浓度变小,反应速率减小;D项,充入N2,体系压强虽增大,但由于容积不变,则参与反应的各组分的浓度不变,对速率无影响。
(2)由于C是固体,只要反应未达到平衡状态,气体的质量、密度、相对分子质量就是不断变化的,它们不变时说明反应已达平衡状态,故①③④正确;用不同物质的反应速率表示化学平衡状态时必须一正一逆且速率数值之比等于化学计量数之比,故②正确;任何时刻,消耗n ml H2的同时都消耗n ml CO,⑤错误。