《化學反應的快慢和限度》化學鍵化學反應規律PPT(第2課時化學反應的限度)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、可逆反應
1.含義:在相同條件下,能同時向_______兩個方向進行的反應。
2.表示:用“______”連接反應物和生成物。
3.特點
【情境·思考】
氨氣和氯化氫氣體常溫下就能反應生成氯化銨固體,氯化銨固體在加熱的條件下也能生成氨氣和氯化氫氣體,二者是不是可逆反應?為什么?
提示:不是。因為二者反應的條件不同。
二、化學平衡狀態
1.含義:在一定條件下_________進行到一定程度時,反應物和生成物的_____不再隨時間的延長而發生變化,正反應速率和逆反應速率_____,這種狀態稱為化學平衡狀態,簡稱化學平衡。
2.化學平衡狀態的建立(正向建立平衡)
3.圖示
4.特征
【巧判斷】
(1)化學平衡狀態時各物質的濃度相等。( )
提示:×?；瘜W平衡狀態時各物質的濃度不變而不是相等。
(2)化學反應達到平衡時,各物質的反應速率均相等。( )
提示:×?；瘜W反應達到平衡時,各物質的反應速率之比等于化學計量數之比。
(3)化學反應的限度與時間的長短無關。( )
提示:√?；瘜W反應達到一定的限度后,如果條件不變,化學反應的限度不變。
三、化學平衡移動
1.探究溫度對化學平衡的影響
實驗現象
熱水中混合氣體顏色較常溫下的___,
冰水中混合氣體顏色較常溫下的___
實驗結論
混合氣體受熱顏色變___,說明NO2濃度
_____,即平衡向_________方向移動;混
合氣體被冷卻顏色變___,說明NO2濃度
_____,即平衡向_________方向移動
2.化學平衡移動
已達化學平衡的可逆反應中,當條件改變時,原來的化學平衡被破壞,并在新的條件下建立起新的化學平衡的過程。
3.影響化學平衡的因素
(1)溫度:氣體條件不變時,升高溫度,平衡向_____反應的方向移動;降低溫度,平衡向_____反應的方向移動。
(2)其他因素:除溫度外,___________、_____(有氣體參加的可逆反應)等外界條件的改變也可以使化學平衡發生移動。
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化學反應的快慢和限度PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 化學平衡狀態的判斷
【重點釋疑】
1.直接標志
(1)v(正)=v(逆)
①同一種物質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的生成速率與消耗速率之比等于化學計量數之比
③在化學方程式兩邊的不同物質的生成(或消耗)速率之比等于化學計量數之比
(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各組分的質量分數、物質的量分數、體積分數不隨時間的改變而改變
2.間接標志
(1)恒溫恒容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)恒溫恒壓條件下,混合氣體的密度不隨時間的改變而變化(適用于反應前后氣體體積不等且無固體、液體參與或生成的反應)。
(3)對于反應混合物中存在有顏色變化的物質的可逆反應,若體系中顏色不再改變,則反應達到平衡狀態。
(4)全是氣體參加的反應前后化學計量數改變的可逆反應,平均相對分子質量保持不變。
(5)對同一物質而言,斷裂化學鍵的物質的量與形成化學鍵的物質的量相等。
【方法規律】判斷化學平衡狀態的兩個標志
(1)“動態標志”即“速率標志”,指的是當用同種物質表示時,只要符合v(正)=v(逆),或者說在相同的時間內,某物質的生成量=某物質的消耗量;當用不同的物質表示時,要注意表明不同方向的反應速率,即正逆兩個方向;再就是根據某物質的反應速率和化學計量數,求算出另外一種物質的反應速率,只要滿足同種物質的v(正)=v(逆)即可。
(2)“靜態標志”指的是反應體系中,各物質物質的量濃度、質量分數等不變,而不是各物質的濃度相等或分子數滿足一定的關系,這一點極具迷惑性。
【母題追問】(1)如果在恒溫恒壓條件下反應的壓強不變,是否能判斷反應達到平衡?
提示:不能。恒壓說明壓強是個恒量,所以不能說明反應達到平衡。
(2)不管任何條件,如果氨氣的濃度不再發生變化,是否能說明反應達到平衡?
提示:能。濃度不變說明反應達到一定限度,說明反應達到平衡。
知識點二 化學反應速率與化學平衡的關系
【重點釋疑】
1.化學反應速率與化學平衡的比較
2.化學平衡的移動
可以用下列圖示理解:
【易錯提醒】化學平衡移動的幾個易錯點
(1)可逆反應只有達到平衡后才會有平衡的移動,在沒達到平衡之前是化學平衡的建立過程,不是化學平衡的移動。
(2)平衡移動的本質是不同程度地改變了v(正)和v(逆),故化學反應速率改變,化學平衡不一定移動,但化學平衡發生了移動,則化學反應速率一定改變。
(3)由于任何化學反應都伴有熱效應,因此,對于可逆反應達到平衡狀態后只要改變體系的溫度,化學平衡一定發生移動,移動的方向取決于反應是放熱還是吸熱。
(4)由于催化劑可同等程度地改變v(正)和v(逆),故催化劑不會使化學平衡發生移動。
【思考·討論】
(1)對于所有的可逆反應,溫度升高,v正、v逆如何改變?平衡一定移動嗎?
提示:溫度升高,v正、v逆一定都增大,平衡一定移動,且平衡向吸熱的方向移動。
(2)對于可逆反應H2(g)+I2(g) 2HI(g),加壓時v正、
v逆如何變化?平衡是否移動?加入催化劑呢?
提示:加壓時v正、v逆二者都增大,但平衡不移動;加入
催化劑時二者也同幅度增大,平衡也不移動。
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化學反應的快慢和限度PPT，第三部分內容：知識關聯·素養應用
【核心整合】
1.化學反應的速率與限度的關系
2.實例
(1)化學平衡狀態的建立過程
(2)在體積固定的容器中,對于反應A(g)+B(g) 3C(g)
(正反應為放熱反應),下列敘述為平衡狀態標志的是____________。
①單位時間內A、B生成C的分子數與分解C的分子數相等
②外界條件不變時,A、B、C濃度不隨時間變化而變化
③體系溫度不再變化
④體系的壓強不再變化
⑤體系的分子總數不再變化
【素養遷移】
1.(2018·天津學考)在高溫、高壓和有催化劑的恒容密閉容器中進行反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。下列敘述正確的是( )
A.在上述條件下,N2能全部轉化為NH3
B.使用合適的催化劑是為了提高H2的轉化率
C.達到平衡時,體系中各物質的濃度一定相等
D.當正反應速率等于逆反應速率且不為零時,該反應達到平衡
【解析】選D。由于此反應為可逆反應,因此N2不可能完全轉化為NH3,故A項錯誤;催化劑只能加快反應速率,不能改變平衡狀態,故B項錯誤;達到化學平衡后,體系中各組分的濃度不再發生改變而不是相等,故C項錯誤;可逆反應進行到正逆反應速率相等時就達到了化學平衡狀態,故D項正確。
2.下列關于提高燃料燃燒效率的說法,不正確的是( )
A.空氣量越多越好
B.應通入適量的空氣
C.固體燃料燃燒前最好粉碎
D.液體燃料燃燒時可以以霧狀噴出
【解析】選A。燃料燃燒時,把固體粉碎或液體霧化都是為了增大與空氣的接觸面積以利于充分燃燒,而空氣的量要適當,因為空氣量過多,會帶走一部分熱量。
3.隨著人們生活水平的逐漸提高,小轎車已經走進了千家萬戶。但是汽車尾氣的排放會帶來一定的環境問題,如光化學煙霧、酸雨等,因此汽車尾氣無害化處理成為環境化學工作者的一個重要課題。
已知汽車尾氣中的NO和CO氣體在一定條件下可以發生反應2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。則下列說法不正確的是( )
A.升高溫度可使該反應的逆反應速率降低
B.使用高效催化劑可有效提高正反應速率
C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定
D.單位時間內消耗CO和CO2的物質的量相等時,反應達到平衡
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