学习目标
1.认识可逆反应及其特征。
2.了解并会判断化学平衡状态。
3.初步了解化学反应条件的控制。
知识点一 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%。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
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,反应物和生成物的浓度不再改变的状态。
知识点二 化学反应条件的控制
1.化学平衡移动的含义
对一个化学平衡状态改变条件时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动。
2.影响化学平衡移动的因素
影响因素有温度、反应物浓度、压强等。
3.应用
在化工生产中,为了提高反应进行的程度而调控反应条件时,需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性,例如,合成氨的生产在温度较低时,氨的产率较高;压强越大,氨的产率越高。但温度低,反应速率小,需要很长时间才能达到化学平衡,生产成本高,工业上通常选择在400~500 ℃下进行。而压强越大,对动力和生产设备的要求也越高,合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同,采用的压强通常为10~30 MPa。
微判断
(1)任何可逆反应都有一定的限度( )
(2)化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等( )
(3)化学反应的限度与时间的长短无关( )
(4)化学反应的限度是不可改变的( )
微训练
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 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3
D.化学反应的限度可以通过改变条件来改变
2.一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2
D.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2
微思考
1.判断可逆反应已达到平衡状态的依据有哪些?
2.如何理解正、逆反应速率相等 ?
化学平衡状态
在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,即“化学平衡状态”。其中,正反应速率与逆反应速率相等是化学平衡状态的性质,而反应物的浓度与生成物的浓度不再改变是化学平衡状态的表现。正反应速率与逆反应速率是针对同一可逆反应而言,正与反只是相对而言,不是绝对概念。
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,即:
学习任务2 (核心素养)化学平衡状态的判断
一、知识要点
在分析和解答时要注意审题,看清楚题目中给出的反应条件是恒温恒容还是恒温恒压,化学方程式中气体的前后化学计量数是否相等,是否有非气态物质参与。
[典例示范] 可逆反应:2NO22NO+O2在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①③④⑤ D.全部
,