1、第2章化学键化学反应规律第3节化学反应的快慢和限度第2课时化学反应的限度一、可逆反应一、可逆反应1.1.含义含义:在相同条件下在相同条件下,能同时向能同时向_两个方向进行两个方向进行的反应。的反应。2.2.表示表示:用用“_”_”连接反应物和生成物。连接反应物和生成物。正、反正、反3.3.特点特点【情境情境思考思考】氨气和氯化氢气体常温下就能反应生成氯化铵固体氨气和氯化氢气体常温下就能反应生成氯化铵固体,氯氯化铵固体在加热的条件下也能生成氨气和氯化氢气体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二者是不是可逆反应?为什么为什么?提示提示:不是。因为二者反应的条件不同。不
2、是。因为二者反应的条件不同。二、化学平衡状态二、化学平衡状态1.1.含义含义:在一定条件下在一定条件下_进行到一定程度时进行到一定程度时,反应物和生成物的反应物和生成物的_不再随时间的延长而发生变不再随时间的延长而发生变化化,正反应速率和逆反应速率正反应速率和逆反应速率_,_,这种状态称为化学这种状态称为化学平衡状态平衡状态,简称化学平衡。简称化学平衡。可逆反应可逆反应浓度浓度相等相等2.2.化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立(正向建立平衡正向建立平衡)过程过程反应物、生成物浓度反应物、生成物浓度正、逆反应速率正、逆反应速率反应反应开始开始反应物浓度反应物浓度_,_,生成物生成物浓度浓度_v
3、(v(正正)_,v()_,v(逆逆)为为零零,v(,v(正正)_v()_v(逆逆)反应反应过程中过程中反应物浓度逐渐反应物浓度逐渐_,_,生成物浓度逐渐生成物浓度逐渐_v(v(正正)逐渐逐渐_,_,v(v(逆逆)逐渐逐渐_反应反应平衡平衡反应物浓度和生成物浓反应物浓度和生成物浓度均度均_v(v(正正)_v()_v(逆逆)最大最大最小最小最大最大 减小减小增大增大减小减小增大增大不变不变=3.3.图示图示 4.4.特征特征【巧判断巧判断】(1)(1)化学平衡状态时各物质的浓度相等。化学平衡状态时各物质的浓度相等。()提示提示:。化学平衡状态时各物质的浓度不变而不是相。化学平衡状态时各物质的浓度不
4、变而不是相等。等。(2)(2)化学反应达到平衡时化学反应达到平衡时,各物质的反应速率均相等。各物质的反应速率均相等。()提示提示:。化学反应达到平衡时。化学反应达到平衡时,各物质的反应速率之各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。比等于化学计量数之比。(3)(3)化学反应的限度与时间的长短无关。化学反应的限度与时间的长短无关。()提示提示:。化学反应达到一定的限度后。化学反应达到一定的限度后,如果条件不变如果条件不变,化学反应的限度不变。化学反应的限度不变。三、化学平衡移动三、化学平衡移动1.1.探究温度对化学平衡的影响探究温度对化学平衡的影响实验实验原理原理2NO2NO2 2(g)N(g)N
5、2 2O O4 4(g)(g)反应放热反应放热(红棕色红棕色)(无色无色)实验实验步骤步骤 实验实验现象现象热水中混合气体颜色较常温下的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冰水中混合气体颜色较常温下的_实验实验结论结论混合气体受热颜色变混合气体受热颜色变_,_,说明说明NONO2 2浓度浓度_,_,即平衡向即平衡向_方向移动方向移动;混混合气体被冷却颜色变合气体被冷却颜色变_,_,说明说明NONO2 2浓度浓度_,_,即平衡向即平衡向_方向移动方向移动深深浅浅深深增大增大吸热反应吸热反应浅浅减小减小放热反应放热反应2.2.化学平衡移动化学平衡移动已达化学平衡的可逆反
6、应中已达化学平衡的可逆反应中,当条件改变时当条件改变时,原来的化原来的化学平衡被破坏学平衡被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡的并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。过程。3.3.影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素(1)(1)温度温度:气体条件不变时气体条件不变时,升高温度升高温度,平衡向平衡向_反应反应的方向移动的方向移动;降低温度降低温度,平衡向平衡向_反应的方向移动。反应的方向移动。(2)(2)其他因素其他因素:除温度外除温度外,_,_、_(_(有气体有气体参加的可逆反应参加的可逆反应)等外界条件的改变也可以使化学平等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。衡发生移动。吸热吸热放
7、热放热反应物浓度反应物浓度压强压强【情境情境思考思考】可乐和雪碧中都溶解了二氧化碳可乐和雪碧中都溶解了二氧化碳,当打开可乐或雪碧时当打开可乐或雪碧时,会看到有大量气泡产生会看到有大量气泡产生,为什么为什么?提示提示:可乐中溶解有二氧化碳气体可乐中溶解有二氧化碳气体,二氧化碳与水反应二氧化碳与水反应的方程式为的方程式为COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3,打开瓶塞打开瓶塞,压强减小压强减小,平衡向生成二氧化碳的方向移动平衡向生成二氧化碳的方向移动,因此有大量气体冒出。因此有大量气体冒出。【巧判断巧判断】(1)(1)往平衡体系往平衡体系FeClFeCl3 3+3KSCN F
8、e(SCN)+3KSCN Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl中加入中加入适量适量KClKCl固体固体,平衡逆向移动平衡逆向移动,溶液的颜色变浅。溶液的颜色变浅。()提示提示:。可逆反应的离子方程式为。可逆反应的离子方程式为FeFe3+3+3SCN+3SCN-Fe(SCN)Fe(SCN)3 3,钾离子和氯离子的浓度变化与平衡体系没有钾离子和氯离子的浓度变化与平衡体系没有关系关系,所以平衡不移动所以平衡不移动,溶液颜色也不变浅。溶液颜色也不变浅。(2)(2)化学平衡正向移动化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。反应物的转化率不一定增大。()提示提示:。如。如A A和和B B反应反应,增
9、加反应物增加反应物A A的浓度的浓度,A,A的转化率的转化率要降低要降低,B,B的转化率增大。的转化率增大。(3)(3)化学平衡发生移动化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变化学反应速率一定改变;化学反化学反应速率改变应速率改变,化学平衡也一定发生移动。化学平衡也一定发生移动。()提示提示:。化学平衡发生移动。化学平衡发生移动,说明说明v v正正不再等于不再等于v v逆逆,速速率一定发生变化率一定发生变化,但如果速率发生变化但如果速率发生变化,如果如果v v正正与与v v逆逆仍仍然相等然相等,平衡并不移动。平衡并不移动。知识点一化学平衡状态的判断知识点一化学平衡状态的判断【重点释疑重点释疑】1
10、.1.直接标志直接标志(1)v(1)v(正正)=v()=v(逆逆)同一种物质的生成速率等于消耗速率同一种物质的生成速率等于消耗速率在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗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速率之比等于化学计量数之比在化学方程式两边的不同物质的生成在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗或消耗)速率速率之比等于化学计量数之比之比等于化学计量数之比(2)(2)各组分的浓度保持一定各组分的浓度保持一定各组分的浓度不随时间的改变而改变各组分的浓度不随时间的改变而改变各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随各组分的质量分数、物质的量分数、体积分
11、数不随时间的改变而改变时间的改变而改变2.2.间接标志间接标志(1)(1)恒温恒容反应体系中的总压强不随时间的改变而变恒温恒容反应体系中的总压强不随时间的改变而变化化(适用于反应前后气体体积不等的反应适用于反应前后气体体积不等的反应)。(2)(2)恒温恒压条件下恒温恒压条件下,混合气体的密度不随时间的改变混合气体的密度不随时间的改变而变化而变化(适用于反应前后气体体积不等且无固体、液体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参与或生成的反应)。(3)(3)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应应,若体系中颜色不再改变若体系中颜
12、色不再改变,则反应达到平衡状态。则反应达到平衡状态。(4)(4)全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应应,平均相对分子质量保持不变。平均相对分子质量保持不变。(5)(5)对同一物质而言对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。学键的物质的量相等。【方法规律方法规律】判断化学平衡状态的两个标志判断化学平衡状态的两个标志(1)“(1)“动态标志动态标志”即即“速率标志速率标志”,指的是当用同种物指的是当用同种物质表示时质表示时,只要符合只要符合v(v(正正)=v()=v(逆逆),),或者说在相同的
13、时间或者说在相同的时间内内,某物质的生成量某物质的生成量=某物质的消耗量某物质的消耗量;当用不同的物质当用不同的物质表示时表示时,要注意表明不同方向的反应速率要注意表明不同方向的反应速率,即正逆两个即正逆两个方向方向;再就是根据某物质的反应速率和化学计量数再就是根据某物质的反应速率和化学计量数,求求算出另外一种物质的反应速率算出另外一种物质的反应速率,只要满足同种物质的只要满足同种物质的v(v(正正)=v()=v(逆逆)即可。即可。(2)“(2)“静态标志静态标志”指的是反应体系中指的是反应体系中,各物质物质的量各物质物质的量浓度、质量分数等不变浓度、质量分数等不变,而不是各物质的浓度相等或分
14、而不是各物质的浓度相等或分子数满足一定的关系子数满足一定的关系,这一点极具迷惑性。这一点极具迷惑性。【思考思考讨论讨论】(1)(1)在密闭容器中进行反应在密闭容器中进行反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)2SO2SO3 3(g),(g),当当SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3的浓度之比为的浓度之比为212212时时,能能否说明该反应达到化学平衡状态否说明该反应达到化学平衡状态?提示提示:不能不能,因为不能说明各组分的浓度一定不变。也因为不能说明各组分的浓度一定不变。也不能说明该反应的正、逆反应速率相等。不能说明该反应的正、逆反应速率相等。催化剂催化剂(2)(2
15、)对于在容积固定的密闭容器中进行的反应对于在容积固定的密闭容器中进行的反应:2SO:2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3,当压强恒定时当压强恒定时,一定达到平衡吗一定达到平衡吗?密度一密度一定时呢定时呢?提示提示:压强恒定时压强恒定时,反应一定达到平衡反应一定达到平衡,因为压强恒定因为压强恒定,说明各气体的物质的量恒定说明各气体的物质的量恒定;但密度恒定时但密度恒定时,不一定达不一定达到平衡到平衡,因为气体的总质量守恒因为气体的总质量守恒,容积不变容积不变,密度在任何密度在任何时刻都不变。时刻都不变。催化剂催化剂(3)(3)对于在容积固定的密闭容器中进行的反应对于在容积固定的密闭容
16、器中进行的反应:H:H2 2+I+I2 2 2HI,2HI,当压强恒定时当压强恒定时,一定达到平衡吗一定达到平衡吗?密度或混密度或混合气体平均相对分子质量一定时呢合气体平均相对分子质量一定时呢?提示提示:均不一定均不一定,因为该反应在反应前后气体的物质的因为该反应在反应前后气体的物质的量不变量不变,所以压强、密度、混合气体平均相对分子质量所以压强、密度、混合气体平均相对分子质量均不变。均不变。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019福州高一检测福州高一检测)一定条件下一定条件下,可逆反应可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3达到化学平衡状态达到化学平衡状态,下
17、列说法一定正下列说法一定正确的是确的是()A.A.每每1 mol NN1 mol NN断裂的同时有断裂的同时有2 mol NH2 mol NH生成生成B.NB.N2 2、H H2 2、NHNH3 3的浓度之比为的浓度之比为132132C.NC.N2 2减少的速率和减少的速率和NHNH3 3减少的速率之比为减少的速率之比为1212D.D.气体体积为初始体积的气体体积为初始体积的 12【思维建模思维建模】解答判断平衡状态问题的思维流程如下解答判断平衡状态问题的思维流程如下:【解析解析】选选C C。反应速率之比是相应的物质化学计量数。反应速率之比是相应的物质化学计量数之比之比,根据方程式可知根据方程
18、式可知,每每1 mol NN1 mol NN断裂的同时有断裂的同时有6 mol NH6 mol NH生成生成,A,A不正确不正确;平衡时物质的浓度不再发生平衡时物质的浓度不再发生变化变化,但各物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系但各物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系,B,B不正确不正确;达到平衡状态时正逆反应速率相等达到平衡状态时正逆反应速率相等,则则N N2 2减减少的速率和少的速率和NHNH3 3减少的速率之比为减少的速率之比为12,C12,C正确正确;不知道不知道转化率转化率,则不能确定气体体积和初始体积的关系则不能确定气体体积和初始体积的关系,D,D不正不正确。确。【母题追问母题
19、追问】(1)(1)如果在恒温恒压条件下反应的压强不如果在恒温恒压条件下反应的压强不变变,是否能判断反应达到平衡是否能判断反应达到平衡?提示提示:不能。恒压说明压强是个恒量不能。恒压说明压强是个恒量,所以不能说明反所以不能说明反应达到平衡。应达到平衡。(2)(2)不管任何条件不管任何条件,如果氨气的浓度不再发生变化如果氨气的浓度不再发生变化,是否是否能说明反应达到平衡能说明反应达到平衡?提示提示:能。浓度不变说明反应达到一定限度能。浓度不变说明反应达到一定限度,说明反应说明反应达到平衡。达到平衡。【规律方法规律方法】化学平衡状态判断的依据化学平衡状态判断的依据【迁移迁移应用应用】1.(20191
20、.(2019莱芜高一检测莱芜高一检测)下列说法可充分说明反应下列说法可充分说明反应P(g)+Q(g)S(g)+R(g)P(g)+Q(g)S(g)+R(g)在恒温恒容密闭容器中已在恒温恒容密闭容器中已达平衡的是达平衡的是()A.A.容器里容器里P P、Q Q、R R和和S S四种物质共存四种物质共存B.B.容器里容器里Q Q和和R R的体积分数不再变化的体积分数不再变化C.C.容器内气体压强、密度不随时间变化容器内气体压强、密度不随时间变化D.D.同一时间内生成同一时间内生成n mol Pn mol P同时生成同时生成n mol Qn mol Q【解析解析】选选B B。可逆反应的平衡状态。可逆反
21、应的平衡状态,即反应物和生成即反应物和生成物的浓度不再随时间的变化而变化物的浓度不再随时间的变化而变化,正反应速率与逆反正反应速率与逆反应速率相等的状态。该反应只要开始以后应速率相等的状态。该反应只要开始以后,必定必定P P、Q Q、R R和和S S四种物质共存四种物质共存,故故A A不能说明反应已达平衡状态。不能说明反应已达平衡状态。容器容积不变容器容积不变,气体气体Q Q和和R R的体积分数不再变化的体积分数不再变化,即即Q Q和和R R的浓度不变的浓度不变,P,P和和S S的浓度也不变的浓度也不变,故故B B说明反应已达说明反应已达平衡状态。该反应在平衡前后各气体的总物质的量不平衡状态。
22、该反应在平衡前后各气体的总物质的量不变变,又因为容器容积不变又因为容器容积不变,则在达到平衡前后气体压强则在达到平衡前后气体压强不变不变;该反应在平衡前后气体的总质量不变该反应在平衡前后气体的总质量不变,又因为容又因为容器容积不变器容积不变,则在达到平衡前后气体密度不变则在达到平衡前后气体密度不变,故故C C不能不能说明反应已达平衡状态。说明反应已达平衡状态。D D项只描述了逆反应项只描述了逆反应,没有指没有指明正反应的情况明正反应的情况,故不能说明反应已达平衡状态。故不能说明反应已达平衡状态。2.2.在一定温度下在一定温度下,反应反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(
23、g)2HI(g)达到化达到化学平衡状态的标志是学平衡状态的标志是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()A.A.单位时间内生成单位时间内生成n mol Hn mol H2 2,同时就有同时就有n mol HIn mol HI生成生成B.B.单位时间内有单位时间内有n mol Hn mol H2 2生成生成,同时就有同时就有n mol In mol I2 2生成生成C.C.容器内气体的总压强不随时间的变化而变化容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D.1D.1个个HHHH键断裂的同时键断裂的同时,有有2 2个个HIHI键断裂键断裂【解析解析】选选D D。选项。选项A,A,生成生成H H2 2是逆反应是逆
24、反应,生成生成HIHI是正反是正反应应,根据化学方程式中的化学计量数关系根据化学方程式中的化学计量数关系,如果正、逆如果正、逆反应速率相等反应速率相等,则生成则生成n mol Hn mol H2 2的同时应有的同时应有2n mol HI2n mol HI生成生成,因此因此A A选项并没有达到化学平衡。选项选项并没有达到化学平衡。选项B,B,生成生成H H2 2和生成和生成I I2 2均是逆反应均是逆反应,没有说明正反应速率没有说明正反应速率,且不管平且不管平衡是否建立衡是否建立,只要反应进行只要反应进行,生成生成H H2 2和和I I2 2的物质的量之比的物质的量之比始终为始终为1111。因此
25、。因此B B选项并不一定达到化学平衡。选项选项并不一定达到化学平衡。选项C,C,该反应前后气体总的物质的量保持不变该反应前后气体总的物质的量保持不变,在其他条件在其他条件一定时一定时,反应从开始到反应达到平衡状态时反应从开始到反应达到平衡状态时,压强就一压强就一直保持不变直保持不变,故气体总的压强不变不能说明反应已经达故气体总的压强不变不能说明反应已经达到平衡状态。选项到平衡状态。选项D,D,断裂断裂HHHH键是正反应键是正反应,断裂断裂HIHI键键是逆反应是逆反应,根据化学方程式的化学计量数关系根据化学方程式的化学计量数关系,断裂断裂1 1个个HHHH键的同时键的同时,有有2 2个个HIHI
26、键断裂键断裂,其正反应速率等于逆其正反应速率等于逆反应速率反应速率,因此因此D D选项一定达到了化学平衡状态。选项一定达到了化学平衡状态。【补偿训练补偿训练】在一定温度下某密闭容器中在一定温度下某密闭容器中,加入加入1 mol A1 mol A、3 mol B3 mol B、2 mol C2 mol C和和2 mol D,2 mol D,发生反应发生反应:mA(g)+nB(g)xC(g):mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(s),+yD(s),各物质的物质的量随着时间的变化如图所示各物质的物质的量随着时间的变化如图所示,则当下列条件成立时则当下列条件成立时,能说明反应已经达到平衡状态的能说
27、明反应已经达到平衡状态的是是:C C的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等;v v正正(A)=(A)=2v2v逆逆(C);(C);A A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化;反应物的转化率不反应物的转化率不再变化再变化;混合气体的压强不再变化混合气体的压强不再变化;混合气体的物质的混合气体的物质的量不再变化量不再变化;单位时间内消耗单位时间内消耗a mol A,a mol A,同时生成同时生成3a mol 3a mol B;B;A A、B B、C C、D D的分子数之比为的分子数之比为13221322()A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选B B。反应的
28、化学方程式为。反应的化学方程式为A(g)+3B(g)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s),2C(g)+2D(s),C C的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等,说明说明正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故正确故正确;当当2v2v正正(A)=v(A)=v逆逆(C)(C)时时,正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等,所以所以v v正正(A)=(A)=2v2v逆逆(C),(C),不能说明正、逆反应速率相等不能说明正、逆反应速率相等,不能说明反应不能说明反应达到平衡状态达到平衡状态,故错误故错误;A A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不
29、再变化,说明正、逆反应速率相等说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故正确故正确;反应物的转化率不再变化反应物的转化率不再变化,说明正、逆反应速率相等说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故正确故正确;反应前后气体物质的量反应前后气体物质的量不同不同,混合气体的压强不再变化混合气体的压强不再变化,说明各组分浓度不变说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故正确故正确;反应前后气体物质的量反应前后气体物质的量不同不同,混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化,说明各组分浓度说明各组分浓度不变不变,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,
30、故正确故正确;单位时间内消耗单位时间内消耗a mol A,a mol A,同时生成同时生成3a mol B,3a mol B,说明正、逆反应速率相等说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故正确故正确;反应平衡后反应平衡后,各物质的各物质的分子数不变分子数不变,不一定等于其化学计量数之比不一定等于其化学计量数之比,这和加入这和加入的物质的多少以及反应程度有关的物质的多少以及反应程度有关,所以所以A A、B B、C C、D D的分的分子数之比为子数之比为1 13 32 22,2,不能说明反应达到平衡状态不能说明反应达到平衡状态,故错误。故错误。知识点二化学反应速率与化学平衡的关
31、系知识点二化学反应速率与化学平衡的关系【重点释疑重点释疑】1.1.化学反应速率与化学平衡的比较化学反应速率与化学平衡的比较化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡概念概念单位时间内反应物单位时间内反应物或生成物浓度的变或生成物浓度的变化量化量条件一定条件一定;可逆反可逆反应应;v(v(正正)=v()=v(逆逆)0;)0;各物质的浓度一定各物质的浓度一定化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡本质本质物理量物理量反应状态反应状态研究对象研究对象反应的快慢反应的快慢反应的限度反应的限度研究范围研究范围所有化学反应所有化学反应可逆反应可逆反应化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡特点特点单位不同单
32、位不同,速率数速率数值不同值不同,用不同物用不同物质表示其值可能不质表示其值可能不同同逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变影响因素影响因素浓度、温度、压强、浓度、温度、压强、催化剂等催化剂等浓度、温度、压强浓度、温度、压强2.2.化学平衡的移动化学平衡的移动可以用下列图示理解可以用下列图示理解:【易错提醒易错提醒】化学平衡移动的几个易错点化学平衡移动的几个易错点(1)(1)可逆反应只有达到平衡后才会有平衡的移动可逆反应只有达到平衡后才会有平衡的移动,在没在没达到平衡之前是化学平衡的建立过程达到平衡之前是化学平衡的建立过程,不是化学平衡的不是化学平衡的移动。移动。(2)(2)平衡移动的本质是不同
33、程度地改变了平衡移动的本质是不同程度地改变了v(v(正正)和和v(v(逆逆),),故化学反应速率改变故化学反应速率改变,化学平衡不一定移动化学平衡不一定移动,但化学但化学平衡发生了移动平衡发生了移动,则化学反应速率一定改变。则化学反应速率一定改变。(3)(3)由于任何化学反应都伴有热效应由于任何化学反应都伴有热效应,因此因此,对于可逆反对于可逆反应达到平衡状态后只要改变体系的温度应达到平衡状态后只要改变体系的温度,化学平衡一定化学平衡一定发生移动发生移动,移动的方向取决于反应是放热还是吸热。移动的方向取决于反应是放热还是吸热。(4)(4)由于催化剂可同等程度地改变由于催化剂可同等程度地改变v(
34、v(正正)和和v(v(逆逆),),故催故催化剂不会使化学平衡发生移动。化剂不会使化学平衡发生移动。【思考思考讨论讨论】(1)(1)对于所有的可逆反应对于所有的可逆反应,温度升高温度升高,v,v正正、v v逆逆如何改变如何改变?平衡一定移动吗平衡一定移动吗?提示提示:温度升高温度升高,v,v正正、v v逆逆一定都增大一定都增大,平衡一定移动平衡一定移动,且且平衡向吸热的方向移动。平衡向吸热的方向移动。(2)(2)对于可逆反应对于可逆反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g),(g)2HI(g),加压时加压时v v正正、v v逆逆如何变化如何变化?平衡是否移动平衡是否移动?加入催
35、化剂呢加入催化剂呢?提示提示:加压时加压时v v正正、v v逆逆二者都增大二者都增大,但平衡不移动但平衡不移动;加入加入催化剂时二者也同幅度增大催化剂时二者也同幅度增大,平衡也不移动。平衡也不移动。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019泰安高一检测泰安高一检测)红信石就是三氧化二砷的红信石就是三氧化二砷的一种天然矿物一种天然矿物,加工以后就是著名的砒霜。砷加工以后就是著名的砒霜。砷(As)(As)是第四周是第四周期期AA族元素族元素,可以形成可以形成AsAs2 2S S3 3、AsAs2 2O O5 5、H H3 3AsOAsO3 3、H H3 3AsOAsO4 4等化等化合物合
36、物,有着广泛的用途。有着广泛的用途。298 K298 K时时,将将20 mL 3x molL20 mL 3x molL-1-1NaNa3 3AsOAsO3 3、20 mL 20 mL 3x molL3x molL-1-1I I2 2和和20 mL NaOH20 mL NaOH溶液混合溶液混合,发生反应发生反应:(aq)+I (aq)+I2 2(aq)+2OH(aq)+2OH-(aq)(aq)+2I(aq)(aq)+2I-(aq)(aq)+H+H2 2O(l)O(l)。溶液中。溶液中c()c()与反应时间与反应时间(t)(t)的关系如图的关系如图所示。所示。34AsO34AsO33AsO(1)(
37、1)下列可判断反应达到平衡的是下列可判断反应达到平衡的是_(_(填标填标号号)。a.a.溶液的溶液的pHpH不再变化不再变化b.v(Ib.v(I-)=2v()=2v()c.c()/c()c.c()/c()不再变化不再变化 d.c(Id.c(I-)=y molL)=y molL-1-134AsO33AsO33AsO(2)t(2)tm m时时,v,v正正和和v v逆逆谁大谁大?(3)t(3)tm m时时v v逆逆和和t tn n时时v v逆逆谁大谁大?理由是什么理由是什么?【解析解析】(1)pH(1)pH不再变化不再变化,则则c(OHc(OH-)不变不变,反应处于化学反应处于化学平衡状态平衡状态,
38、故故a a正确正确;根据各物质的反应速率之比等于化根据各物质的反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比学方程式的化学计量数之比,v(I,v(I-)=2v()=2v()始终成始终成立立,不能作为平衡状态的判断依据不能作为平衡状态的判断依据,故故b b错误错误;达到平衡达到平衡时各物质的浓度保持不变时各物质的浓度保持不变,即即c()/c()c()/c()不不34AsO33AsO33AsO再变化再变化,反应处于平衡状态反应处于平衡状态,故故c c正确正确;达到平衡时达到平衡时c()=y molLc()=y molL-1-1,c(I,c(I-)=2y molL)=2y molL-1-1,故故d d错
39、误。错误。(2)t(2)tm m时平衡向正反应方向移动时平衡向正反应方向移动,v,v正正vv逆逆。(3)(3)由图可知由图可知,t tm m时时 浓度比浓度比t tn n时小时小,所以所以t tm m时的逆反应速率小于时的逆反应速率小于t tn n时的逆反应速率。时的逆反应速率。34AsO34AsO答案答案:(1)ac(1)ac(2)v(2)v正正大于大于v v逆逆(3)t(3)tm m时时v v逆逆小于小于t tn n时时v v逆逆,t tm m时生成物浓度较低时生成物浓度较低【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019德州高一检测德州高一检测)一定温度下一定温度下,可逆反应可逆反应A
40、A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)2AB(g)(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是达到平衡状态的标志是()A.A.单位时间内生成单位时间内生成n mol An mol A2 2,同时生成同时生成n mol ABn mol ABB.B.单位时间内生成单位时间内生成2n mol AB2n mol AB的同时生成的同时生成n mol Bn mol B2 2C.C.体系内的总压不随时间变化体系内的总压不随时间变化D.D.单位时间内生成单位时间内生成n mol An mol A2 2的同时的同时,生成生成n mol Bn mol B2 2【解析解析】选选B B。单位时间内生成。单位时间内生成n
41、mol An mol A2 2,同时生成同时生成n mol AB,n mol AB,正逆反应速率不相等正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态反应未达到平衡状态,故故A A项错误项错误;单位时间内生成单位时间内生成2n mol AB2n mol AB的同时生成的同时生成n mol Bn mol B2 2,说明正逆反应速率相等说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态反应达到平衡状态,故故B B项正确项正确;反应前后气体体积相等反应前后气体体积相等,所以压强不变不能所以压强不变不能说明各组分浓度不变说明各组分浓度不变,反应不一定达到平衡状态反应不一定达到平衡状态,故故C C项项错误错误;单位时间内生成
42、单位时间内生成n mol An mol A2 2的同时的同时,生成生成n mol Bn mol B2 2,都是逆反应方向都是逆反应方向,无法证明是否达到平衡状态无法证明是否达到平衡状态,故故D D项错项错误。误。2.2.一定条件下一定条件下,0.3 mol X(g),0.3 mol X(g)与与0.3 mol Y(g)0.3 mol Y(g)在体积为在体积为1 L1 L的密闭容器中发生反应的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),:X(g)+3Y(g)2Z(g),下下列示意图合理的是列示意图合理的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()【解析解析】选选D D。X X减少减少0.1 mol
43、,0.1 mol,消耗消耗Y 0.3 mol,Y 0.3 mol,生成生成Z Z 0.2 mol,0.2 mol,当达到平衡时当达到平衡时X X、Z Z的物质的量相同的物质的量相同,但反应是但反应是可逆反应不能进行彻底可逆反应不能进行彻底,图象不符合反应达到平衡状图象不符合反应达到平衡状态态,故故A A不符合不符合;反应速率之比等于化学方程式计量数之反应速率之比等于化学方程式计量数之比比,2v,2v正正(X)=v(X)=v逆逆(Z),(Z),此时反应达到平衡状态此时反应达到平衡状态,v,v正正(X)=v(X)=v逆逆(Z),(Z),不能说明反应达到平衡状态不能说明反应达到平衡状态,故故B B不
44、符合不符合;Y;Y消耗消耗0.1 mol,0.1 mol,生成生成Z Z物质的量为物质的量为0.1 mol,0.1 mol,图象中反应的定量图象中反应的定量关系不符合反应比关系不符合反应比,故故C C不符合不符合;Y;Y减少减少0.15 mol,Z0.15 mol,Z增加增加0.1 mol,0.1 mol,二者物质的量变化之比为二者物质的量变化之比为0.150.1=32,0.150.1=32,与与方程式的化学计量数一致方程式的化学计量数一致,图象符合图象符合,故故D D符合。符合。【补偿训练补偿训练】可逆反应可逆反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g
45、)(g)正在逆向进行正在逆向进行时时,正反应速率和逆反应速率的大小是正反应速率和逆反应速率的大小是()A.vA.v正正vv逆逆B.vB.v正正vv逆逆C.vC.v正正=v=v逆逆D.D.不能确定不能确定【解析解析】选选B B。可逆反应。可逆反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)正正在逆向进行时在逆向进行时,正反应速率和逆反应速率的大小为正反应速率和逆反应速率的大小为v v正正 v v逆逆。【课堂回眸课堂回眸】【核心整合核心整合】1.1.化学反应的速率与限度的关系化学反应的速率与限度的关系2.2.实例实例(1)(1)化学平衡状态的建立过程化学平
46、衡状态的建立过程(2)(2)在体积固定的容器中在体积固定的容器中,对于反应对于反应A(g)+B(g)3C(g)A(g)+B(g)3C(g)(正反应为放热反应正反应为放热反应),),下列叙述为平衡状态标志的是下列叙述为平衡状态标志的是_。单位时间内单位时间内A A、B B生成生成C C的分子数与分解的分子数与分解C C的分子数相等的分子数相等外界条件不变时外界条件不变时,A,A、B B、C C浓度不随时间变化而变化浓度不随时间变化而变化体系温度不再变化体系温度不再变化体系的压强不再变化体系的压强不再变化体系的分子总数不再变化体系的分子总数不再变化【素养迁移素养迁移】1.(20181.(2018天
47、津学考天津学考)在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应器中进行反应:N:N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)。下列叙述。下列叙述正确的是正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()A.A.在上述条件下在上述条件下,N,N2 2能全部转化为能全部转化为NHNH3 3B.B.使用合适的催化剂是为了提高使用合适的催化剂是为了提高H H2 2的转化率的转化率C.C.达到平衡时达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等体系中各物质的浓度一定相等D.D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该
48、反应达到平衡该反应达到平衡 高温、高压高温、高压催化剂催化剂【解析解析】选选D D。由于此反应为可逆反应。由于此反应为可逆反应,因此因此N N2 2不可能不可能完全转化为完全转化为NHNH3 3,故故A A项错误项错误;催化剂只能加快反应速率催化剂只能加快反应速率,不能改变平衡状态不能改变平衡状态,故故B B项错误项错误;达到化学平衡后达到化学平衡后,体系体系中各组分的浓度不再发生改变而不是相等中各组分的浓度不再发生改变而不是相等,故故C C项错误项错误;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衡状态,故故D D项正确。项正确。2.2.
49、下列关于提高燃料燃烧效率的说法下列关于提高燃料燃烧效率的说法,不正确的是不正确的是()A.A.空气量越多越好空气量越多越好B.B.应通入适量的空气应通入适量的空气C.C.固体燃料燃烧前最好粉碎固体燃料燃烧前最好粉碎D.D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出液体燃料燃烧时可以以雾状喷出【解析解析】选选A A。燃料燃烧时。燃料燃烧时,把固体粉碎或液体雾化都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是为了增大与空气的接触面积以利于充分燃烧,而空气而空气的量要适当的量要适当,因为空气量过多因为空气量过多,会带走一部分热量。会带走一部分热量。3.3.随着人们生活水平的逐渐提高随着人们生活水
50、平的逐渐提高,小轿车已经走进了千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、酸雨等如光化学烟雾、酸雨等,因此汽车尾气无害化处理成为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。环境化学工作者的一个重要课题。已知汽车尾气中的已知汽车尾气中的NONO和和COCO气体在一定条件下可以发生气体在一定条件下可以发生反应反应2NO(g)+2CO(g)N2NO(g)+2CO(g)N2 2(g)+2CO(g)+2CO2 2(g)(g)。则下列说法。则下列说法不正确的是不正确的是()A.A.升高温度可使该反应的逆反应速率
