《化学反应的快慢和限度》化学键化学反应规律PPT(第2课时化学反应的限度)
第一部分内容：必备知识·素养奠基
一、可逆反应
1.含义:在相同条件下,能同时向_______两个方向进行的反应。
2.表示:用“______”连接反应物和生成物。
3.特点
【情境·思考】
氨气和氯化氢气体常温下就能反应生成氯化铵固体,氯化铵固体在加热的条件下也能生成氨气和氯化氢气体,二者是不是可逆反应?为什么?
提示:不是。因为二者反应的条件不同。
二、化学平衡状态
1.含义:在一定条件下_________进行到一定程度时,反应物和生成物的_____不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率_____,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡状态的建立(正向建立平衡)
3.图示
4.特征
【巧判断】
(1)化学平衡状态时各物质的浓度相等。( )
提示:×。化学平衡状态时各物质的浓度不变而不是相等。
(2)化学反应达到平衡时,各物质的反应速率均相等。( )
提示:×。化学反应达到平衡时,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
(3)化学反应的限度与时间的长短无关。( )
提示:√。化学反应达到一定的限度后,如果条件不变,化学反应的限度不变。
三、化学平衡移动
1.探究温度对化学平衡的影响
实验现象
热水中混合气体颜色较常温下的___,
冰水中混合气体颜色较常温下的___
实验结论
混合气体受热颜色变___,说明NO2浓度
_____,即平衡向_________方向移动;混
合气体被冷却颜色变___,说明NO2浓度
_____,即平衡向_________方向移动
2.化学平衡移动
已达化学平衡的可逆反应中,当条件改变时,原来的化学平衡被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
3.影响化学平衡的因素
(1)温度:气体条件不变时,升高温度,平衡向_____反应的方向移动;降低温度,平衡向_____反应的方向移动。
(2)其他因素:除温度外,___________、_____(有气体参加的可逆反应)等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。
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化学反应的快慢和限度PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成
知识点一 化学平衡状态的判断
【重点释疑】
1.直接标志
(1)v(正)=v(逆)
①同一种物质的生成速率等于消耗速率
②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比
③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比
(2)各组分的浓度保持一定
①各组分的浓度不随时间的改变而改变
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变
2.间接标志
(1)恒温恒容反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。
(2)恒温恒压条件下,混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等且无固体、液体参与或生成的反应)。
(3)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
(4)全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。
(5)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。
【方法规律】判断化学平衡状态的两个标志
(1)“动态标志”即“速率标志”,指的是当用同种物质表示时,只要符合v(正)=v(逆),或者说在相同的时间内,某物质的生成量=某物质的消耗量;当用不同的物质表示时,要注意表明不同方向的反应速率,即正逆两个方向;再就是根据某物质的反应速率和化学计量数,求算出另外一种物质的反应速率,只要满足同种物质的v(正)=v(逆)即可。
(2)“静态标志”指的是反应体系中,各物质物质的量浓度、质量分数等不变,而不是各物质的浓度相等或分子数满足一定的关系,这一点极具迷惑性。
【母题追问】(1)如果在恒温恒压条件下反应的压强不变,是否能判断反应达到平衡?
提示:不能。恒压说明压强是个恒量,所以不能说明反应达到平衡。
(2)不管任何条件,如果氨气的浓度不再发生变化,是否能说明反应达到平衡?
提示:能。浓度不变说明反应达到一定限度,说明反应达到平衡。
知识点二 化学反应速率与化学平衡的关系
【重点释疑】
1.化学反应速率与化学平衡的比较
2.化学平衡的移动
可以用下列图示理解:
【易错提醒】化学平衡移动的几个易错点
(1)可逆反应只有达到平衡后才会有平衡的移动,在没达到平衡之前是化学平衡的建立过程,不是化学平衡的移动。
(2)平衡移动的本质是不同程度地改变了v(正)和v(逆),故化学反应速率改变,化学平衡不一定移动,但化学平衡发生了移动,则化学反应速率一定改变。
(3)由于任何化学反应都伴有热效应,因此,对于可逆反应达到平衡状态后只要改变体系的温度,化学平衡一定发生移动,移动的方向取决于反应是放热还是吸热。
(4)由于催化剂可同等程度地改变v(正)和v(逆),故催化剂不会使化学平衡发生移动。
【思考·讨论】
(1)对于所有的可逆反应,温度升高,v正、v逆如何改变?平衡一定移动吗?
提示:温度升高,v正、v逆一定都增大,平衡一定移动,且平衡向吸热的方向移动。
(2)对于可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),加压时v正、
v逆如何变化?平衡是否移动?加入催化剂呢?
提示:加压时v正、v逆二者都增大,但平衡不移动;加入
催化剂时二者也同幅度增大,平衡也不移动。
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化学反应的快慢和限度PPT，第三部分内容：知识关联·素养应用
【核心整合】
1.化学反应的速率与限度的关系
2.实例
(1)化学平衡状态的建立过程
(2)在体积固定的容器中,对于反应A(g)+B(g) 3C(g)
(正反应为放热反应),下列叙述为平衡状态标志的是____________。
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时,A、B、C浓度不随时间变化而变化
③体系温度不再变化
④体系的压强不再变化
⑤体系的分子总数不再变化
【素养迁移】
1.(2018·天津学考)在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。下列叙述正确的是( )
A.在上述条件下,N2能全部转化为NH3
B.使用合适的催化剂是为了提高H2的转化率
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡
【解析】选D。由于此反应为可逆反应,因此N2不可能完全转化为NH3,故A项错误;催化剂只能加快反应速率,不能改变平衡状态,故B项错误;达到化学平衡后,体系中各组分的浓度不再发生改变而不是相等,故C项错误;可逆反应进行到正逆反应速率相等时就达到了化学平衡状态,故D项正确。
2.下列关于提高燃料燃烧效率的说法,不正确的是( )
A.空气量越多越好
B.应通入适量的空气
C.固体燃料燃烧前最好粉碎
D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出
【解析】选A。燃料燃烧时,把固体粉碎或液体雾化都是为了增大与空气的接触面积以利于充分燃烧,而空气的量要适当,因为空气量过多,会带走一部分热量。
3.随着人们生活水平的逐渐提高,小轿车已经走进了千家万户。但是汽车尾气的排放会带来一定的环境问题,如光化学烟雾、酸雨等,因此汽车尾气无害化处理成为环境化学工作者的一个重要课题。
已知汽车尾气中的NO和CO气体在一定条件下可以发生反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。则下列说法不正确的是( )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
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