【学习重点】化学平衡状态的特征。
【温馨提示】化学反应限度的本质原因及化学平衡状态的判断可能是你学习的难点。 【自主学习】
旧知回顾:
1.可逆反应是指。其特点是“三同”:同、同、同。列举你已学过的可逆反应: 。
2.燃料燃烧需要什么条件?
新知预习:阅读教材P50-53,尝试回答下列问题:
1.在一定条件下, 进行到一定程度时,和相等,和 不再改变,达到一种表面静止状态,称为简称。
2.化学平衡状态是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度,即:。化学反应限度决定了反应物在该条件下的。
3.任何可逆反应在给定条件下都有一定限度,只是不同反应的限度不同,改变可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
4.控制化学反应条件有何意义?如何提高燃烧效率?
情景导入:通过前面的学习,我们知道化学反应中,反应物之间是按照方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?在化学的发展史上,有一件与之有关的事曾经引起了化学家极大的兴趣——炼铁高炉尾气之谜。除此以外,还有许多反应也有类似的情况出现,下面我们就来揭开这个秘密。
二、化学反应的限度 活动一:认识可逆反应的特征
1.阅读教材P50“科学史话——炼铁高炉尾气之迷”。 2.交流“旧知回顾1”和教材P51“思考与交流”。
3.回答问题:在一定条件下,向1L密闭容器中加入3 mol X气体和1 mol Y气体,发生反应2X(g)+2Y(g)
3Z(g)+2W(g),达到化学平衡时,测出的下列各生成物浓度的数据中肯
定错误的是 ( D )
A.c(Z)=0.75 mol/L B.c(Z)=1.2 mol/L C.c(W)=0.80 mol/L D.c(W)=1.00 mol/L
4.小结:大多数的化学反应都具有性,有些化学反应在某一条件下可逆程度很小(逆反应倾向很小),通常称为反应。“”是绝对的,“”是相对的。
对应练习( D )
A.SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与H2SO4(浓)+2HBr= SO2↑+Br2+2H2O互为可逆反应 B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应。
催化剂 C.SO2与过量的O2发生反应2SO2+O2 2SO3经过足够长的时间后最终SO2全部转
1.下列对可逆反应的认识正确的是
化为SO3
D.2molSO2与氧气完全反应生成2molSO3,放出QkJ的热量,那么2molSO3完全分解生成
SO2与O2应吸收QkJ的热量。
活动二:探究化学反应的限度——化学平衡
1.问题探究:在1L密闭容器中加入1mol H2 和1mol I2 发生反应:H2(g) + I2(g ) 2HI(g) ,以该反应为例,分析并填写下表: 反应开始时 反应进行中 反应进行一段时间后 反应物浓度逐渐,正反反应物浓度,正反应速率逐渐;生成物浓应速率;生成物浓度逐渐,逆反应速率逐度,逆反应速率。 渐。 2.交流“新知预习1、2、3”。 3.小结:化学平衡状态的判断依据
(1)直接判断依据:正逆反应速率相等。对同一物质;对不同物质。
(2)间接判断依据:各组分的浓度保持不变。各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度
,各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数。 对应练习( D )
A.任何可逆反应都有一定的限度 B.化学反应达到限度时,正逆反应速率相等
C.化学反应的限度与时间的长短无关 D.化学反应的限度是不可改变的 对应练习3.在一定温度下,恒容容器中的可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g) 达平衡状态的标志是( ACDEF )
A.C生成速率与C分解速率相等 B.单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的物质的量不再变化 E.混合气体的总压不再变化 F.混合气体的物质的量不再变化 G.单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB H.A、B、C的分子数之比为1:3:2 活动三:化学反应条件的控制
1.阅读教材P52,交流“旧知回顾2”和“新知预习4”。 2.小结:提高煤燃烧效率的措施 问题与思考 煤的状态与燃烧速率和充分燃烧的关系 空气用量对燃烧的影响 炉膛材料对燃烧的影响 烟道气的充分利用 3.讨论交流:教材P53“思考与交流”。 对应练习( A )
A.空气量越多越好 B.应通入适量空气
分析与结论 正反应速率和逆反应速率,反应物和生成物浓度。 速率-时间坐标图
浓度-时间坐标图 2.对化学反应限度的叙述,错误的是 4.下列关于燃料充分燃烧的说法,不正确的是
C.固体燃料燃烧前要粉碎 D.液体燃料燃烧时可以雾状喷出
【反馈练习】1.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,如果设法提高化学反应的限度,下面的说法错误的是 ( D )
A.能够节约原料和能源 B.能够提高产品的产量C.能够提高经济效益D.能够提高化学反应速率
催化剂 2.对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的O2足够长时间后,
18
18
O原子( D )
A.只存在于O2中 B.只存在于SO3和O2中 C.只存在于SO2和O2中 D.存在于SO2、SO3和O2中 3.密闭容器中发生可逆反应:X2(g) + Y2(g)( B )
A.c(X2) = 0.2mol/L B.c(Y2) = 0.35mol/LC.c(Y2) = 0.2mol/L D.c(Z) = 0.4mol/L 4.在一定条件下的某可逆反应:2A(g)+2B(g)(D )
A.单位时间内生成n mol A,同时生成n mol DB.容器内压强不随时间而变化
C.容器内混合气体的密度不随时间而变化D.单位时间内消耗n mol B,同时消耗1.5n mol C
5.在密闭恒容容器中加入P、Q进行反应P(g)+2Q(g)明
在
恒
温
下
已
达
到
( A )
A.反应容器中压强不随时间变化而变化 B.反应容器中PQRS四者共存 C.P和R的生成速率相等 D.反应容器中总的物质的量保持不变 6.(1)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)该反应为放热反应且每生成2 mol NH3,放出92.4 kJ的热量。
当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为___t2-t3、t4—t5___。
(2)在一定温度下,向一个容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气
及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。①N2的转化率为____50%____。
②反应达到平衡时,放出热量为___B___(填序号)。
A.小于92.4 kJB.等于92.4 kJC.大于92.4 kJD.可能大于或小于或等于92.4 kJ (3)下列能证明反应已达化学平衡的标志为____AB____。
1A.压强不变B.体系的温度不变C.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2D.v(N2)正=(H2)
3
正
2Z(g)。已知起始时X2、Y2、Z各物质的浓度
分别为0.1 mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,反应在一定条件下达平衡时,各物质的浓度可能是
3C(g)+D(g),反应达化学平衡的标志是
2R(g)+S(s),下列说法可以充分说
平
衡
的
是
2NH3(g)
化学平衡的特征:
【总结梳理】
1.逆— 2.等— 3.动— 4.定— 5.变—
【课后巩固】教材作业:P53习题2、3、6。
提高训练:1.天然气(CH4)、液化石油气(主要含C3H8)燃烧的化学方程式分别为CH4+2O2 CO2 + 油
气
,
点燃
点燃
2H2O;C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O,现有一套以天然气为燃料的灶具,欲改为燃烧石
应
采
取
的
正
确
措
施
( B )
A.减小空气进入量,增大石油气进入量 B.增大空气进入量,减小石油气进入
量
C.减小空气进入量,减小石油气进入量 D.增大空气进入量,增大石油气进入
量
2.可逆反应( D )
A.H2、I2、HI的浓度相等 B.混合气体的质量保持不变 C.混合气体的密度保持不变 D.混合气体的颜色不再改变
3.右图是198K时N2与H2反应过程中使用催化剂和不使用催化剂条件下能量变化的曲线图。( B )
A. 反应物总能量小于生成物总能量,反应为吸热反应 B. a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C. 使用催化剂可以影响该化学反应的反应热大小
D. 一定条件下在密闭容器中含有1mol氮气与3mol氢气,充分反应后放出热量
92kJ
4.一定的固体硝酸银置于一容积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生如下反应:2AgNO3(固)
2Ag(固)+2NO2(气)+O2(气),2NO2(气)
N2O4(气),2min末达到平衡,测得固
体减重6.2g,且C(NO2)=0.04mol/L,则下列说法不正确的是( D )
A.2min后容器内n(NO2)=0.08molB.2min内V(O2)= 0.0125mol/(L·min) C.混合气体的平均密度为3.1g/L D.混合气体中NO2的体积分数为11%
5.将 4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g)若经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol?L ,现有下列几
-1
-1
-1
-1
-1
是
H2(g) + I2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是
下列叙述正确的是
能量/(kJ/mol) 508 N 2+3H2 2NH3 反应过程 a b 600 种说法:①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol?L?s②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol?L?s③2 s 时物质 A 的转化率为70%④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol?L其中正确的是( B )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 6.容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应 A(g)+2B(g)
2C(g),以B的物质的量浓度改变表示的反应
-1
速度v(正),v(逆)与时间的关系图如所示。已知反应速率v的 单位为( B )
A.A的物质的量浓度的减少 B.B的物质的量浓度的减少 C.C的物质的量增加D.B的物质的量减少 7.在一定温度下,对于反应2A(g)+B(g) 变化如图所示。试回答下列问题:
(1)p点反应的v正=v逆(填“>”、“<”或“=”)
(2)a、b两点的正反应速率;va 8.某课外学习小组设计如下的简易实验装置,证明在相同条件下,体积相同、物质的量浓度相同的两种强弱不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验条件下的气体摩尔体积。请回答下列问题: ⑴请将该实验的主要操作步骤补充完全: ①配制浓度均为1mol·L10.00mL1mol·L -1 -1 mol·L -1 ·s -1 ,则图中阴影部分的面积可表示 2C(g),在反应过程中C的物质的量 n(C)随着时间变化关系如下图所示,现从t1时间开始对反应体系升高温度,n(C)的 的盐酸和醋酸溶液;②准确量取 盐酸和醋酸分别加入两个锥形瓶中;③分别称取除去表 面氧化膜的镁带ag,并系于铜丝末端,a的数值要大于0.12g。④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置并检查装置的气密性。 ⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录反应起止时间和反应后量筒中水的体积。⑥反应结束后待温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为VmL。(包括导管里的水) ⑵本实验中应选用B (填序号)的量筒。 A.100mL B.200mL Vm=2mol×V×10L/(0.01L×1mol/L)L·mol ⑷写出醋酸和镁带反应的离子方程式: Mg+2CH3COOH=Mg+2CH3COO-+H2↑。 C.500mL ⑶若不计水蒸气的影响,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为: -3 -1 2+ 人品好的人,自带光芒,无论走到哪里,总会熠熠生辉。人活着,谁都会有烦恼,每天都有烦恼,最重要的是你不理会烦恼,烦恼自然就没有了!因此,朋友们,最好的活法,就只要记住这两句话:烦恼天天有,不捡自然无!当你不开心的时候,想想自己还剩下多少天可以折腾,还有多少时间够你作践。你开心,这一天过了;不开心,一天也过了。想明白了,你就再也不会生气了。当你烦恼的时候,想想人生就是减法,见一面少一面,活一天就少一天,还有什么好烦恼的呢,不忘人恩,不念人过,不思人非,不计人怨。不缺谁,不少谁,对得起良心就好。当你忧伤的时候,想想生活就是一场路过,赤条条来,赤条条去,带不来一丝尘土,带不走半片云彩。什么功名利禄,什么人情往份,啥你都带不走,想明白了,还有什么好难过的?当你不满的时候,想想和富人比,我们活着知足就是幸福。和病人比,我们活着健康就是幸福。和死人比,我们还活着就是幸福。人这辈子想活好,心要简单,人要糊涂。当你生气的时候,想想是否有必要为不值得的人生气?有必要为不值得的事闹心?好好吃饭,好好睡觉,好好养老,好好花钱就可以了。你好好的,家人好好的,一切也就好好的了!当你计较的时候,想想人在世间走,本是一场空,何必处处计较