2018_2019版高中化学能与电能第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制学案新人教版

第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制

一、化学反应限度

1．可逆反应

(1)概念：

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。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。

(2)特征

①双向性：反应物正向反应

逆向反应生成物。

②双同性：正、逆反应是在同一条件下同时进行的。

③共存性：反应物和生成物同时存在。

2．化学平衡状态的建立

(1)可逆反应过程中正、逆反应速率的变化

①反应开始时：反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为0，逆反应速率为0。

②反应过程中：反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。

③反应达平衡时：反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，正反应速率和逆反应速率相等。

(2)用图像表示化学平衡状态的建立

3．化学平衡状态

(1)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。

(2)化学平衡状态的特征

4．化学反应的限度

(1)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的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。

(2)不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。

(1)可逆反应必须在一定的外界条件下(如温度、浓度、压强等)才能建立化学平衡。相同条件下(如温度、浓度、压强等)，可逆反应无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终达到的平衡状态是相同的，即“殊途同归”。

(2)化学平衡状态的判断依据

直接判断

依据

v正＝v逆

同一物质生成速率等于消耗速率

不同物质

化学反应速率之比等于化学计量

数之比，且表示不同方向(即一正

一逆)

间接判断

依据

各物质的某

些物理量保

持不变

各组分的质量、物质的量、分子数、物质的量

浓度保持不变

各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数

保持不变

例1某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是( )

①正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等

②反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同

③混合物的组成比例不会随时间而改变

A．① B．①③ C．② D．①②③

考点可逆反应与化学平衡状态

题点化学平衡状态的特征

答案 B

解析可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆≠0，且各组分的含量保持不变，故①③正确；而反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡。

思维启迪

化学反应达到平衡时，各组分的浓度保持不变，不要理解为浓度相等，也不要理解为浓度之比等于化学计量数之比。

例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

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

A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤

考点化学平衡状态的判断

题点恒容条件下非等体反应平衡状态的判断

答案 D

解析①同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。体系温度不变，说明已达平衡；④⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故①②③④⑤均正确。特别提示

(1)化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的速率进行比较。

(2)利用v正＝v逆＞0判断平衡状态时注意：反应速率必须是一正一逆，不能都是v正或都是v逆。

二、化学反应条件的控制

1．化学反应条件控制的意义与基本措施

(1)化学反应条件控制的意义

①促进有利的化学反应，提高原料的利用率，加快反应速率。

②抑制有害的化学反应，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生。

(2)化学反应条件控制的基本措施

①改变化学反应速率：改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的合理使用等；

②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等。

2．控制反应条件、提高煤的燃烧效率

(1)煤的状态

煤被研得越细，与空气中氧气的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越大。

(2)空气用量

适当过量的空气有利于煤的充分燃烧。过多的空气会带走大量的热量，降低反应温度，减小燃烧速率，甚至会使燃烧停止(当温度达不到煤的着火点时)；少量的空气则会使煤燃烧不充分，造成能源浪费。

(3)炉(灶)膛材料的选择

炉(灶)膛材料采用隔热的耐高温材料。隔热可以减少热量的流失，耐高温材料可以防止炉(灶)膛熔融(或熔裂)而脱离。

(4)热量的利用

燃烧后废气中的热量可用于供暖或发电等。

(1)提高燃料的燃烧效率的措施

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接触，且空气要适当过量。

②尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。

(2)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。

例3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．①②③ B．②③④

C．①③④ D．①②③④

考点化学反应条件的控制

题点从化学反应限度选择控制反应条件

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。

例4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