高届高级高一高中化学步步高必修2课件学案第二章第三节第2课时Word文档格式.docx

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2.把3molH2和1molN2充入密闭容器中反应,最终可以生成2molNH3吗？

为什么？

提示　不能。

合成氨反应是可逆反应,不能完全转化,故生成NH3的物质的量小于2mol。

3.对于可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长的时间后,18O原子（　　）

A.只存在于O2中

B.只存在于SO2和O2中

C.只存在于SO3和O2中

D.存在于SO2、O2和SO3中

答案　D

解析　加入18O2会与SO2反应生成含18O原子的SO3,SO3又会分解成含18O原子的SO2及O2,故SO2、O2和SO3中均含18O原子。

二、化学平衡状态

1.化学平衡状态的建立过程

图示：

2.化学平衡状态的概念

如果外界条件（温度、浓度、压强等）不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,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,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。

3.化学反应的限度

化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。

任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。

1.可逆反应中,是否反应物的反应速率与生成物的反应速率相等即达到化学平衡状态？

提示　不一定。

若反应物和生成物的化学计量数相等,且反应速率中有一个表示正反应速率,另一个表示逆反应速率,则达到平衡状态,若二者的化学计量数不相等,或均表示同一方向的反应速率,则不能说明反应达到平衡状态。

2.如何理解“正、逆反应速率相等即达到平衡状态”？

提示　是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。

3.化学反应进行一段时间后,各组分浓度相等或正好等于计量数之比时,化学反应是否达到平衡？

化学反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,浓度不一定相等,也不一定等于化学计量数之比。

4.H2（g）＋I2（g）2HI（g）已经达到平衡状态的标志是__________（填序号）。

①c（H2）＝c（I2）＝c（HI）

②c（H2）∶c（I2）∶c（HI）＝1∶1∶2

③c（H2）∶c（I2）∶c（HI）不再变化

④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI

⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2

⑥反应速率v（H2）＝v（I2）＝

v（HI）

⑦一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂

⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化

⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化

答案　③④⑦⑨

解析　①和②分别体现了化学平衡建立过程中的某一种特定状态,这不一定是平衡状态；

③体现了c（H2）、c（I2）和c（HI）都不再变化,这是一种平衡状态；

④体现了v逆（H2）＝

v正（HI）,即v正＝v逆,这是一种平衡状态；

⑤未体现v正＝v逆,都为逆反应速率,这不一定是平衡状态；

⑥未体现v正＝v逆,这不一定是平衡状态；

⑦体现了v正＝v逆,这是一种平衡状态；

⑧体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态；

⑨体现了c（I2）、c（H2）和c（HI）都不再变化,这是一种平衡状态；

⑩体现的是反应从开始到化学平衡过程中的任意状态,这不一定是平衡状态。

5.（2019·

福建南平检测）在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：

（甲）2X（g）Y（g）　（乙）A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）,当下列物理量不再发生变化时,其中能表明（甲）、（乙）均达到化学平衡状态的有（　　）

①混合气体的密度

②反应容器中生成物的百分含量

③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比

④混合气体的压强

⑤混合气体的平均相对分子质量

⑥混合气体的总物质的量

A.①②③⑤B.①③⑤⑥C.②③⑤D.②③④

答案　C

解析　①（甲）混合气体的密度始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,故错误；

②反应容器中生成物的百分含量不变,说明各组分物质的量不变,达平衡状态,故正确；

③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比,说明正、逆反应速率相等,故正确；

④（乙）混合气体的压强始终不变,故错误；

⑤混合气体的平均相对分子质量不变,说明正、逆反应速率相等,故正确；

⑥（乙）混合气体的总物质的量始终不变,故错误。

综上所述,C正确。

判断可逆反应达到平衡状态的标志

1.直接标志

（1）v正＝v逆≠0（化学平衡的本质）

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相应物质的化学计量数之比。

③化学方程式两边的不同物质的生成（或消耗）速率之比等于相应物质的化学计量数之比。

（2）各组分的浓度保持一定（化学平衡的特征）

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——“变量不变”

（1）反应体系中的总压强不随时间的改变而变化（适用于有气体参与且反应前后气体的体积不等的可逆反应）。

（2）混合气体的密度不随时间的改变而变化（适用于①恒压且反应前后气体的体积不等的可逆反应；

②恒容且有固体、液体参与或生成的可逆反应）。

（3）对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应,若体系的颜色不再改变,则反应达到平衡状态。

（4）体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

3.不能作为标志的条件——定量不能作为判据

（1）恒容容器中,对于全部是气体的反应体系,密度不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。

（2）恒容容器中,对于化学方程式两边气态物质的化学计量数之和相等的反应,压强不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。

（3）对于全部是气体的反应体系,若反应物和生成物的化学计量数之和相等,则气体的平均相对分子质量不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。

三、化学反应条件的控制

1.化学反应条件的选择

由于化学反应的速率受化学性质（或反应物自身的性质）、温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等条件的影响,因此人们通常从上述方面考虑,选取适当的条件,可以控制化学反应速率,又可以提高化学反应的限度（注意：

催化剂不能改变反应的限度）。

（1）关于人类需要或对人类有利的化学反应——提高生产或工作效率,提高原料的利用率或转化率。

（2）关于有害或对人类不需要的化学反应——降低反应速率或隔离会引发反应的物质。

（3）关于特定条件环境或特殊需要的化学反应——要对化学反应条件进行特殊的控制。

2.燃料充分燃烧条件的选择

（1）燃料燃烧的条件

①燃料与空气接触；

②温度达到燃料的着火点。

（2）燃料充分燃烧的条件

①要有足够的空气或氧气（助燃剂）；

②燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。

（3）燃料充分燃烧的意义

①使有限的能量发挥最大的作用,节约能源；

②降低污染程度。

3.提高燃烧效率的措施

（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要尽可能充分地接触,且空气或氧气要适当过量。

（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所放出的热能,提高热能的利用率。

1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧,这样处理的目的是（　　）

①使煤充分燃烧,提高煤的利用率　②减少SO2的产生,避免造成“酸雨”　③减少有毒的CO产生,避免污染空气　④减少CO2的产生,避免“温室效应”

A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④

答案　A

解析　煤块粉碎是为了提高煤的利用率；

脱硫是为了减少SO2的产生；

过量空气是为了减少CO的产生。

2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（　　）

①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点

③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理

⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气

A.①③④⑤B.②③⑤⑥

C.③④⑤⑥D.①②③④

解析　理论上,提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积,并通入适当过量的空气。

对于①和②,由于燃料的着火点是其固有的性质,不可改变,故这两项措施不可行。

③、④、⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。

提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节省资源、减少污染。

1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是（　　）

A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度

B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零

C.平衡状态时,各物质的浓度保持相等

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

解析　平衡状态就是一个可逆反应在该条件下所能达到的最大限度,A正确；

反应达到平衡时v正＝v逆≠0,各物质浓度保持不变但不一定相等,且当外界条件发生改变时,这种状态可能会发生改变,B、C、D错误。

2.（2018·

邯郸检测）一定条件下的可逆反应2NO2（红棕色）2NO（无色）＋O2（无色）,在恒压密闭容器中充入NO2,达到化学平衡状态的标志是（　　）

A.反应停止了

B.NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等

C.c（NO）∶c（O2）＝2∶1

D.气体的颜色不再变化

解析　A项,反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,但反应并没有停止,故错误；

B项,NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为2∶1时才能确定反应达到平衡状态,故错误；

C项,c（NO）∶c（O2）始终是2∶1,不能作为判断是否达到平衡的依据,故错误；

D项,混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故正确。

3.在体积不变的密闭容器中发生反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）,下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是（　　）

A.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2

B.混合气体的密度不随时间变化

C.当有1molN≡N键断裂时,有6molN—H键断裂

D.单位时间内生成2amolNH3,同时消耗amolN2

解析　A中,N2、H2、NH3的浓度之比等于化学计量数之比时,不能确定是否处于平衡状态；

B中,因容器的体积不变,而混合气体的总质量不改变,则无论平衡与否,混合气体的密度均不变；

C中,当有1molN≡N键断裂时,相当于生成2molNH3（1molNH3中含有3molN—H键）,即形成6molN—H键,同时有6molN—H键断裂,符合v正（NH3）＝v逆（NH3）,故处于化学平衡状态；

D中,两反应速率均表示正反应速率,反应进行的任何阶段均成比例。

4.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用