化学反应的限度化学反应条件的控制)

第2课时 化学反应的限度 化学反应条

件的控制)

[目标导航] 1.了解可逆反应的含义及其特征。2.认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。3.初步了解化学反应达到平衡状态的标志。4.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。

一、化学反应的限度

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。

(2)特征：反应不能进行到底，或者在一定条件下反应物与生成物同时存在。

2．化学平衡状态

(1)建立过程：

如对于可逆反应2SO 2＋O 2 催化剂△

2SO 3，在一定温度下，将2 mol SO 2(g)和1 mol O 2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学平衡建立的过程如图所示。 ①

反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0。

②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大。 ③反应一段时间(t 1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。

(2)概念：对于可逆反应，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，化学平衡状态是化学反应所能进行的最大限度。

(3)特征：

①等：v

正＝v

逆

≠0。

②动：化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行。

③定：反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。

④变：外界条件(温度、浓度、压强等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。

点拨化学反应速率改变，平衡不一定发生移动，如反应前后气体体积不变的反应增大压强或使用催化剂，正逆反应速率变化程度相同，v(正)＝v(逆)，平衡不移动；平衡发生移动，化学反应速率一定发生改变，移动的根本原因是外界条件改变，使v(正)≠v(逆)。

【议一议】

1．判断正误：

(1)任何可逆反应都有一定的限度。()

(2)化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等。()

(3)化学反应的限度与时间的长短无关。()

(4)化学反应的限度是不可改变的。()

答案(1)√(2)√(3)√(4)×

二、反应条件的控制

1．化学反应条件的控制

(1)目的：促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。

(2)基本措施

①改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的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、物质的浓度、气体的压强等。

2．提高煤的燃烧效率

(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积增大，煤

粉燃烧更充分，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO 2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO ，产生热量减少，且会造成污染。

(2)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是防止热量散失。

(3)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。

【议一议】

2．(1)有两个化学反应：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O ，2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑，它们

属于可逆反应吗？

(2)可逆反应达到平衡后，正反应和逆反应是不是都停止了？

答案 (1)不是。可逆反应是在同一条件下，正向反应和逆向反应同时进行的化学反应。以上两个反应是分别在点燃和电解两个不同条件下的反应，不属于可逆反应。

(2)不是。可逆反应达到平衡后，正反应和逆反应都仍然进行，只是正反应使反应物的减少量(生成物的增加量)与逆反应使反应物的增加量(生成物的减少量)相等，从表面看没有变化。

一、化学平衡状态

【例1】 可逆反应：2NO 2 2NO ＋O 2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )

①单位时间内生成n mol O 2的同时生成2n mol NO 2

②单位时间内生成n mol O 2的同时生成2n mol NO

③用NO 2、NO 、O 2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A ．①④⑥⑦

B ．②③⑤⑦

C ．①③④⑤

D ．全部

答案 A

解析①中单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，知v(正)＝v(逆)，所以①能说明达到平衡状态；②所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；③无论达到平衡与否，物质的反应速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比；④有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。

规律总结

化学平衡状态的判断

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)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)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。

变式训练1 在一定温度下，反应H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是( )

A ．单位时间内生成n mol H 2，同时就有n mol HI 生成

B ．单位时间内有n mol H 2生成，同时就有n mol I 2生成

C ．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化

D ．1个H —H 键断裂的同时，有2个H —I 键断裂

答案 D

解析 选项A ，生成H 2是逆反应，生成HI 是正反应，根据化学方程式中的化学计量数关系，如果正、逆反应速率相等，则生成n mol H 2的同时应有2 n mol HI 生成，因此A 选项并没有达到化学平衡。选项B ，生成H 2和生成I 2均是逆反应，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应进行，生成H 2和I 2的物质的量之比始终为1∶1。因此B 选项并不一定达到化学平衡。选项C ，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始到反应达到平衡状态时，压强就一直保持不变，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D ，断裂H —H 键是正反应，断裂H —I 键是逆反应，根据化学方程式的化学计量数关系，断裂1个H —H 键的同时，有2个H —I 键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，因此D 选项一定达到了化学平衡状态。

二、有关化学平衡的简单计算

【例2】 X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X ＋2Y 2Z 。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( )

A.a ＋b 5×100%

B.2（a ＋b ）5b

×100% C.2（a ＋b ）5×100% D.a ＋b 5a ×100%

答案 B

解析 设反应达平衡时消耗Y 物质的量为x 。则：

X ＋ 2Y 2Z

起始量/mol ab 0

转变量/mol x 2xx

平衡量/mol a －x 2b －xx

依题意可得：? ??

??a －x 2＋(b －x )＝x x ＝2（a ＋b ）5

mol Y 的转化率为：2（a ＋b ）5b ×100%＝2（a ＋b ）5b

×100%，选B 。 规律总结

解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)

起始/mol ab 0 0

转化/mol mxnxpxqx

平衡/mol a －mxb －nxpxqx

(1)关于反应物转化率的计算

A 的转化率＝A 的转化量A 的起始量

×100%(计算式中A 的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)

(2)关于某组分的体积分数的计算

A 的体积分数＝体系中A 的物质的量体系中总的物质的量

×100% 注意 ①转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；②这里a 、b 可指物质的量、浓度、体积等；③对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。

变式训练2 在容积可变的密闭容器中，2 mol N 2和8 mol H 2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H 2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于

( )

A ．5%

B ．10%

C ．15%

D ．20%

答案 C

解析 达到平衡时，H 2转化的物质的量为8 mol ×25%＝2 mol 。在一定条件下，N 2与H 2发生反应：

N 2＋3H 2 一定条件2NH 3

起始物质的量/mol 2 8 0

转化物质的量/mol 232 43

平衡物质的量/mol 436 43

同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数

为43mol

43 mol ＋6 mol ＋43 mol

×100%≈15%。

1．可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是

( )

A ．反应停止了

B ．正、逆反应的速率都为0

C ．正、逆反应都还在进行

D ．正、逆反应的速率相等且不为0

答案 D 2．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X 2(g)＋Y 2(g) 2XY(g)已达到平衡的是 ( )

A ．容器内的总压强不随时间变化

B ．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化

C ．XY 气体的物质的量分数不变

D ．X 2和Y 2的消耗速率相等

答案 C

解析 该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气

体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是

不变的，A不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等且均为反应物，其消耗速率始终相等。

3．下列说法中不正确的是() A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度

B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等

C．可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3

D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变

答案 C

解析对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物的转化率最大，A、B项正确；2SO2＋O2 2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，C项错；化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变，D项正确。

4．(双选)下列说法不正确的是() A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧

B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体

C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好

D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低

答案AD

解析化石燃料只有在适当的温度和有足量氧气存在的情况下才能充分燃烧，化石燃料不经处理直接燃烧可产生CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2的排放，而且能提高燃烧效率，所以A、D选项的说法是错误的。故答案为AD。

5．将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)(正反应放热)，反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.5 mol·L－1，碘蒸气的浓度为0.25 mol·L－1。请填写以下空白：

(1)v(HI)＝________；v(H2)＝________；氢气的起始浓度＝________。

(2)若上述反应达到平衡时，则平衡浓度c(HI)、c(I2)、c(H2)的关系是______(填

“相等”、“2∶1∶1”或“均为恒量”)。

答案(1)0.1 mol·L－1·min－10.05 mol·L－1·min－10.5 mol·L－1(2)均为恒量

[经典基础题]

题组1控制反应条件

1．煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是() A．粉末状态的煤比块状煤的着火点低

B．粉末状态的煤比块状煤放出的热量多

C．粉末状态的煤比块状煤的总表面积大

D．粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体

答案 C

解析煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应。

2．下列反应中可判断为可逆反应的是() A．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气

B．氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气

C．单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴

D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气

答案 B

题组2正确理解化学平衡状态

3．下列关于化学反应限度的叙述错误的是() A．不同的化学反应，限度可能不同

B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度

C．可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度

D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应便停止不再进行答案CD

解析不同的化学反应，限度会有所不同。限度可以通过改变温度、浓度等条件来改变，但时间对化学反应的限度没有影响，因为反应达到限度后，正、逆反应速率均已相等(但不为零)，不再随时间的延长而改变。

4．在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2 NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是() A．SO2和SO3的物质的量一定相等

B．NO2和SO3的物质的量一定相等

C．反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等

答案 C

解析题中没有给出各物质的投料情况，NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等，A、B、D项错；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量，C项正确。

题组3化学平衡状态标志的判断

5．在一定温度下，可逆反应2A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是() A．A的生成速率与C的分解速率相等

B．单位时间生成2n mol A，同时生成3n mol B

C．A、B、C的浓度不再变化

D．A、B、C的分子数之比为2∶3∶2

答案 C

解析A项，A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率；B项，不管反应是否平衡，单位时间内生成n mol A的同时一定生成3n mol B，即v(正)不一定等于v(逆)；A、B、C的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2，故D不正确。

6．下列说法可充分说明P(g)＋Q(g) S(g)＋R(g)在恒温下，某恒容密闭容器中

的反应已达平衡的是() A．容器里P、Q、R、S四种物质共存

B．容器里Q、R的体积分数不再改变

C．容器内气体压强、密度不随时间变化

D．单位时间内同时生成n mol P和n mol S

答案BD

解析由化学平衡特征可知，B即“定”的直接判断；D即“等”v(正)＝v(逆)。7．一定温度下在一定体积的密闭容器中，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平衡状态标志的是()

①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成a mol A，同时生成

3a mol B③A、B、C的浓度不再变化④C的物质的量不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2

A．②⑧B．④⑦C．①③D．⑤⑥

答案 A

解析关于平衡状态的判断，一定要根据实际反应分析选项，判断是否达到平衡状态，只有在平衡状态下具备的性质才能作为“标志”。本题中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。②在反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是平衡状态，也可能不是平衡状态。

题组3有关化学平衡的计算

8．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 mol·L－1、

0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是

()

①c1∶c2＝1∶3②平衡时，Y和Z的生成速率之比2∶3

③X和Y的转化率不相等④c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1

A．①②B．③④C．①④D．②③

答案 D

解析分析浓度变化关系：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)

0616化学反应工程知识点

化学反应工程知识点 —郭锴主编 1、化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即化学反应动力学，而且着重研究传递过程对宏观化学反应速率的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2、任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料的预处理、化学反应过程和产物的后处理这三个部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。 3.化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。数学模型法是对复杂的、难以用数学全面描述的客观实体，人为地做某些假定，设想出一个简化模型，并通过对简化模型的数学求解，达到利用简单数学方程描述复杂物理过程的目的。模型必须具有等效性，而且要与被描述的实体的那一方面的特性相似；模型必须进行合理简化，简化模型既要反映客观实体，又有便于数学求解和使用。 4.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、槽式反应器（釜式反应器）和塔式反应器。 5反应器按传热条件分类，分为等温反应器、绝热反应器和非等温非绝热反应器。 第一章 均相单一反应动力学和理想反应器 1、目前普遍使用关键组分A 的转化率来描述一个化学反应进行的程度，其定义为：0 0A A A A A A n n n x -==组分的起始量组分量转化了的 2、化学反应速率定义（严格定义）为单位反应体系内反应程度随时

间的变化率。其数学表达式为dt d V r ξ1=。 3、对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为dt dn V r A A 1-=-；反应产物C 的生成速率表达式为：dt dn V r C C 1= 4.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率之间的关系式称为反应动力学方程。大量的实验表明，均相反应的速率是反应物系的组成、温度和压力的函数。 5.阿累尼乌斯关系式为RT E C C e k k -=0，其中活化能反应了反应速率对温 度变化的敏感程度。 6、半衰期：是指转化率从0变为50%所需时间为该反应的半衰期。 7、反应器的开发大致有下述三个任务：①根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型式；②结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操条件；③根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行评价。 8.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为简单混合。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为返混。 9.根据返混情况不同反应器被分为以下类型：间歇反应器、理想置换反应器（又称平推流反应器或活塞流反应器）、全混流反应器（又称为连续操作的充分搅拌槽式反应器）。 10.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热量衡算方程式，其中物料衡算所针对的具体体系称为体积元。 11、停留时间又称接触时间，用于连续流动反应器，指流体微元从反

化学反应的方向和限度

专题化学反应的方向和限度 一、可逆反应与化学平衡状态 1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)?2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L －1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是() A．Z为0.3 mol·L－1B．Y2为0.4 mol·L－1 C．X2为0.2 mol·L－1D．Z为0.4 mol·L－1 2．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比，⑦某种气体的百分含量 (1)能说明2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)达到平衡状态的是________。 (2)能说明I2(g)＋H2(g)?2HI(g)达到平衡状态的是________。 (3)能说明2NO2(g)?N2O4(g)达到平衡状态的是________。 (4)能说明C(s)＋CO2(g)?2CO(g)达到平衡状态的是________。 (5)能说明A(s)＋2B(g)?C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。 (6)能说明NH2COONH4(s)?2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。 (7)能说明5CO(g)＋I2O5(s)?5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。 3．若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？ 二、化学平衡常数 5．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O?HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH?CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O?HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)?CaO(s)＋CO2(g) 题组一多个反应中平衡常数关系判断 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)?NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)?2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)?2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。 2．已知：①CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g) ②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)＋H2O(g) ③CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g) 某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3，则该温度下反应3CO(g)＋3H2(g)?CH3OCH3(g)＋CO2(g)的化学平衡常数K为________________(用K1、K2、K3表示)。 题组二平衡常数的影响因素及其应用 3．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制

化学反应条件的优化(教案)

第4节化学反应条件的优化———工业合成氨 【三维目标】 知识与技能： 1. 使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。 2. 使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。 过程与方法： 1. 教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线，以合成氨知识为中心，结合工业 生产的实际情况，将知识串联、拓展、延伸，培养学生的归纳思维能力。 2. 在运用理论的过程中，可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实际应 用能力。 情感态度与价值观： 1. 通过了解合成氨的全过程，可以激发学生爱科学、探索科学的热情。 2. 通过合成氨前景的展望，激发学生学习兴趣。. 【教学过程】 [引入] 首先问大家一个问题:大家想不想当老板? (为什么想当老板?) [板书] 第4节化学反应条件的优化——工业合成氨 [学生活动] 了解学习目标，内容框架 [提问] 1. 在化学必修—2中我们已经学习了工业合成氨的反应原理，是什么呢？ 2. 合成氨反应的特点？ 3. 选择生产条件的目的是什么？ 4. 选择生产条件的依据是什么？ 答案： 1 原理：N 2 + 3H2 2NH3（正反应为放热反应） 2 反应特点：①可逆反应 ②正反应是放热反应 ③正反应气体体积缩小 3尽可能加快反应速率和提高产物产率 4外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响 [学生活动] 请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行？ (只需要估算即可) [知识回顾] 运用所学有关知识填写下表： 化学反应速率化学平衡 温度 压强 催化剂 浓度 [教师引导并总结] 请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于

2.2 化学反应的方向和限度练习题及答案解析3套_1

2.2 化学反应的方向和限度 第 2 课时 每课一练（苏教版选修 4） 基础达标 1.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列变化中正确的是（ ） A.生成物浓度一定增大 B.生成物的物质的量分数一定增大 C.反应物的转化率一定提高 D.某生成物的产率可能提高 解析：如增大体积平衡向正方向移动，则生成物浓度减小，选项 A 错；如加入反应物平衡 向正方向移动，生成物的质量分数不一定增大，转化率有增大、有减小，故选项 B 、C 错； 不论取什么措施，生成物产率有可能提高，故选项 D 正确。 答案：D 2.如图所示，φ(X)为气态反应物在平衡混合物中的体积分数，T 为温度。符合该曲线的反应 是（ ） A.2NH 3(g) N 2(g)+3H 2(g)(正反应为吸热反应) B.H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)(正反应为放热反应) C.4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)(正反应为放热反应) D .2SO 2（g ）+O 2(g) 2SO 3(正反应为放热反应) 解析：随温度升高 φ（X ）含量减小，则正反应一定是吸热反应，随压强增大 φ（X ）含量 升高，则正方向一定是体积增大的方向即 ΔV （g ）＞0，故选项 A 正确。 答案：A 3.在密闭容器中，进行反应 X （g ）+3Y(g) 2Z(g)，达到平衡后，其他条件不变，只增 加 X 的量，下列叙述中不正确的是（ ） A.正反应速率增大，逆反应速率减小 B.X 的转化率变大 C.Y 的转化率变大 D.正、逆反应速率都增大 解析：对于反应 X （g ）+3Y （g ） 2Z （g ）达到平衡只增加 X ，则平衡向右移动，正 反应速率增大，逆反应速率也随之逐渐增大，Y 转化率增大，X 的转化率却减小，故选 C 。 答案：C 4.可逆反应 3H 2（g ）+N 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＜0,达到平衡后，为了使 H 2 的转化率增大， 下列选项中采用的三种方法都正确的是（ ） A.升高温度，降低压强，增加氮气 B.降低温度，增大压强，加入催化剂 C.升高温度，增大压强，增加氮气 D.降低温度，增大压强，分离出部分氨 解析：由于 ΔH ＜0，降低温度平衡向正方向移动，故 A 、C 错误；催化剂对化学平衡无影响， 故 B 错误；增大压强和分离出部分氨，都能增大 H 2 的转化率，故选 D 。

化学反应条件的控制

云课堂核心理念：整合资源教自主合作学教师点拨导当堂分层练云课堂导学案....据此设计配套课件

E 、日清测试卷（分ABC 三个等级，时值约20分钟） 基础巩固（A ） 1、可逆反应H 2(g) ＋ I 2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是 （ ） A 、H 2、I 2、HI 的浓度相等 B 、H 2、I 2、HI 的浓度保持不变 C 、混合气体的密度保持不变 D 、混合气体的颜色不再改变 2、在一定温度下，反应A 2(g) ＋ B 2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 （ ） A 、单位时间内生成nmolA 2同时生成nmolAB B 、容器内的总物质的量不随时间变化 C 、单位时间内生成2nmolAB 的同时生成nmolB 2 D 、单位时间内生成nmolA 2的同时生成nmolB 2 3、对于反应N 2 + 3H 2 2NH 3，下列说法处于化学平衡状态的是： ①υ（N 2生成）=υ（N 2消耗）， ②N 2、H 2、NH 3的分子数之比为1∶3∶2， ③单位时间内生成2molNH 3，同时消耗1molN 2，④N 2、H 2、NH 3的物质的量不再发生变化。 （ ） A 、①④ B 、②③ C 、②③④ D 、①③④ 4、对于可逆反应2SO 2+O 2 2SO 3，在混合气体中充入一定量的18O 2足够长时间后18 O 原子存在于 （ ） A 、只存在于O 2中 B 、只存在于SO 3和O 2中 C 、只存在于SO 2和O 2中 D 、存在于SO 2、SO 3和O 2中 能力提升（B ） 5、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降底燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化 ⑤将煤气化处理 ⑥通入适量的空气 A 、①③④⑤ B 、②③⑤⑥ C 、③④⑤⑥ D 、①②③④ 6、下列方法中可以证明 2HI H 2 + I 2 （g ） 已达平衡状态的是( ) ① 单位时间内生成amol H 2,同时生成amolHI ② 一个H —H 键断裂的同时有两个H —I 键断裂 ③ HI 的体积分数与I 2（g ）的体积分数相等 ④ 反应速率 VH 2 = VI 2 = 1/2VHI 催化剂 高温催化剂 高温

化学反应的限度以及反应条件的控制

化学反应的限度以及反应条件的控制 一、选择题 1．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( ) A．改变外界条件不能改变化学反应限度 B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态 C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到了反应限度 D．当某反应达到反应限度时，反应物和生成物的浓度一定相等 【答案】 B 2．(2015·河南省内黄县一中分校高一下学期月考)在密闭容器中进行X2(g)＋ 2Y2(g)Z(g)的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L，当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时，各物质的浓度有可能的是( ) A．c(Z)＝0.45 mol/L B．c(X2)＝0.3 mol/L c(Z)＝0.1 mol/L C．c(X2)＝0.5 mol/L D．c(Y2)＝0.5 mol/L 【解析】A．如果c(Z)＝0.45 mol/L，则相应消耗0.3 mol/L的Y2，但Y2的起始浓度是0.3 mol/L，反应是可逆反应，反应物不能完全转化，A错误；B.如果c(X2)＝0.3 mol/L，则相应于消耗0.1 mol/L的Z，则剩余Z是0.2 mol/L，B错误；C.如果c(X2)＝0.5 mol/L，则需要消耗0.3 mol/L的Z，反应是可逆反应，则Z的浓度不可能为0，C错误；D.如果c(Y2)＝0.5 mol/L，则需要消耗0.1 mol/L的Z，剩余0.2 mol/L的Z，所以D正确，答案选D。 【答案】 D 3．在体积为1 L的密闭容器中(体积不变)充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．进行到3分钟时，正反应速率和逆反应速率相等 B．10分钟后容器中各物质浓度不再改变 C．达到平衡后，升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小 D．3 min前v(正)＞v(逆)，3 min后v(正)＜v(逆) 【解析】A．进行到3分钟时，物质的浓度仍然是变化的，则正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；B.10分钟后反应达到平衡状态，则容器中各物质浓度不再改变，B正确；C.达

化学反应的方向和限度

高考化学一轮复习测试卷及解析（36）： 化学反应的方向和限度 题组一 化学平衡状态的判断及平衡特征 1．(2011·山东理综，28)研究NO 2、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO 2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________________________________。 利用反应6NO 2＋8NH 37N 2＋12H 2O 也可处理NO 2。当转移1.2 mol 电子时，消耗的NO 2在标准状况下是________L 。 (2)已知：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)；ΔH ＝－196.6 kJ·mol －1 2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)；ΔH ＝－113.0 kJ·mol －1 则反应NO 2(g)＋SO 2(g) SO 3(g)＋NO(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1。 一定条件下，将NO 2与SO 2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。 a ．体系压强保持不变 b ．混合气体颜色保持不变 c ．SO 3和NO 的体积比保持不变 d ．每消耗1 mol SO 3的同时生成1 mol NO 2 测得上述反应平衡时NO 2与SO 2体积比为1∶6，则平衡常数K ＝________。 (3)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。 该反应ΔH ________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa 左右， 选择此压强的理由是__________________________________________________________。 2．(2011·浙江理综，27)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L －1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 ①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。 A ．2v (NH 3)＝v (CO 2) B ．密闭容器中总压强不变 C ．密闭容器中混合气体的密度不变 D ．密闭容器中氨气的体积分数不变 催化剂 △

2019年高中化学 第二章 化学反应与能量 2.3.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制课时作业

2019年高中化学第二章化学反应与能量 2.3.2 化学反应的限度化学反应条件的控制课时作业新人教版必修2 一、选择题 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( ) 的产生，避免造成“酸雨”③ ①使煤充分燃烧，提高煤的利用率②减少SO 2 减少有毒的CO产生，避免污染空气④减少CO 的产生，避免“温室效应” 2 A．①②③B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 的产生，过【解析】煤块粉碎是为了提高煤的利用率，脱硫是为了减少SO 2 量空气是为了减少CO的产生。 【答案】 A 2．下列反应中可判断为可逆反应的是( ) A．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气 B．氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气 C．单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴 D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气 【答案】 B 3．在一定温度下，可逆反应2A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( ) A．A的生成速率与C的分解速率相等 B．单位时间生成2n mol A，同时生成3n mol B C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的分子数之比为2∶3∶2 【解析】A项，A的生成速率与C的分解速率都表示逆反应速率；B项，不管反应是否

平衡，单位时间内生成n mol A的同时一定生成3n mol B，即v正不一定等于v逆；A、B、C 的浓度不再变化，表明已达到平衡状态；但平衡状态时A、B、C的分子数之比不一定为2∶3∶2，D不正确。 【答案】 C 4．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法正确的是( ) A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B．达到化学平衡时，化学反应已经停止 C．v正(NO)＝v正(CO2)时，说明达到了化学平衡 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 【解析】升温，无论是正反应，还是逆反应，反应速率均加快，A项错误；化学反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；C项中给出的两个反应速率表示的方向均为正反应方向，没有逆反应方向，故不能用于化学平衡状态的判断，C项错误；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，D项正确。 【答案】 D 5．在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是( ) A．SO2和SO3的物质的量一定相等 B．NO2和SO3的物质的量一定相等 C．反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量 D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等 【解析】题中没有给出各物质的投料情况，NO2、SO2和SO3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等，A、B、D错；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量，C正确。 【答案】 C 6．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是( ) A．容器内的总压强不随时间变化 B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．XY气体的物质的量分数不变 D．X2和Y2的消耗速率相等 【解析】该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A不能说明该反

化学反应的方向和限度

化学反应的方向和限度 主讲：程为民 一周强化 一、一周内容概述 本周学习了化学反应的方向和限度，重点介绍了：化学反应的方向、判断化学反应方向的依据、化学平衡的建立、化学平衡常数、平衡转化率等。 二、重难点知识剖析 （一）化学反应的方向 自发反应：在一定条件下无需要外界帮助就能自动进行的反应。 化学反应具有方向性。许多化学反应能自发进行，而其逆反应无法进行。如： Zn＋CuSO 4＝ZnSO 4 ＋Cu （二）判断化学反应方向的依据 1、判断反应能否自发进行的因素之一：焓变（△H） （1）若△H＜0 ，一般正反应能自发进行。 （2）若△H＞0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。 绝大多数放热反应都能自发进行，而且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。因此，反应体系有趋向最低能量状态的倾向。 2、判断反应能否自发进行的因素之二：熵变（△S） 决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。 熵变（△S）：反应前后体系熵的变化叫做熵变，可用△S表示。如果发生变化后体系的混乱度增大，该过程的△S＞0 ；反之△S＜0 。 自发反应趋向于最大混乱度方向进行，即熵变△S＞0的方向。 （1）若△S＞0 ，一般正反应能自发进行。 （2）若△S＜0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。

3、判断反应能否自发进行的综合因素：吉布斯自由能（△G） 在恒温压条件下，封闭系统的吉布斯自由能变：△G＝△H－T△S。这一公式称为吉布斯等温方程式，是化学上最重要和最有用的公式之一。△G可作为反应或过程自发性的衡量标准：△G＜0时，过程为自发过程；△G＞0时，过程为非自发过程；△G＝0时，处于平衡状态。 △G的符号和大小不但取决于△H和△S的符号和大小，也与温度密切相关，可能出现表所示的四种情况。 表△H、△S及T对反应自发性的影响 类型 △H △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 △H △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋度均自发 2O 3 O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋ 发 2O 3 O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋ O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O (g)＝3O2(g) 3 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O 3 (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O 2 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何 温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 2 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温 (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O 2 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度－ ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O 3

化学反应发生条件

①金属＋氧气→金属氧化物 除Ag、Pt、Au外的金属，一般都可以和氧气发生化合反应，金属越活泼，与氧化合就越容易，反应就越剧烈。金属氧化物大多是碱性氧化物。 ②碱性氧化物＋水→可溶性碱 可溶性碱对应的碱性氧化物能与水反应生成对应的碱，K2O、Na2O、BaO都能跟水反应。Ca(OH)2微溶于水，它对应的CaO也能与水反应。其余的碱性氧化物一般与水不反应或不易反应。 ③碱→碱性氧化物＋水 不溶性的碱在加热的条件下，一般可分解为对应的碱性氧化物和水。碱中的金属越不活泼，则该碱越容易分解。 ④非金属＋氧气→非金属氧化物 除F2、CI2、Br2、I2外的非金属一般都可直接与O2反应生成非金属氧化物。非金属氧化物大多是酸性氧化物。 ⑤酸性氧化物＋水→含氧酸 除不溶性的SiO2外，常见的酸性氧化物都可与水反应生成对应的含氧酸。 ⑥含氧酸→酸性氧化物＋水 在一定条件下，含氧酸分解可生成酸性氧化物（酸酐）和水 ⑦金属＋非金属→无氧酸盐 此处的非金属H2、O2 除外。当金属越活泼，非金属也越活泼时，反应就越容易进行。 ⑧酸性氧化物＋碱性氧化物→含氧酸盐 强酸（H2SO4、HNO3）的酸酐与活泼金属的氧化物在常温下即可反应，其余的需要在加热或高温条件下才能发生反应。

⑨碱性氧化物＋酸→盐＋水 强酸（H2SO4、HNO3、HCI）可与所有碱性氧化物反应，弱酸（H2CO3、H2S等）只能和活泼金属的氧化物反应。 ⑩酸性氧化物＋碱→盐＋水 酸性氧化物在一般条件下都可与强碱溶液反应，但SiO2与NaOH固体（或KOH 固体）需在强热条件下才发生反应。 ⑾酸＋碱→盐＋水 参加反应的酸和碱至少有一种是易溶于水的。 ⑿碱＋盐→另一种碱＋另一种盐 参加反应的碱和盐必须都能溶于水，同时生成物必须有难溶物或者易挥发的碱（NH3·H2O） ⒀酸＋盐→另一种酸＋另一种盐 酸和盐反应的前提条件比较复杂，在现阶段应掌握以下几点： 这里所说的酸和盐的反应是在水溶液中发生的复分解反应，必须符合复分解反应发生的条件，酸与盐才能发生反应。 如果反应物中的盐是难溶的，那么生成物必须都是可溶的，否则反应将不能继续进行。在实验室用石灰石制取CO2时，只能选用盐酸而不能用硫酸，就是这个道理。 必须掌握弱酸盐（如Na2CO3、CaCO3）跟强酸HCI、H2SO4、HNO3的反应，和生成BaSO4、AgCI的反应。 ⒁盐＋盐→另两种盐 参加反应的两种盐必须都能溶于水，若生成物中有一种是难溶性的盐时，则反应可以进行。 ⒂金属＋酸→盐＋氢气 在金属活动性顺序里， 排在氢前的金属能从酸溶液中把氢置换出来。 这里的酸主要是指盐酸 和稀硫酸。浓硫酸和硝酸因有强氧化性，跟金属反应时不会生成氢气，而是生成盐、水、和 其他气体。

反应条件是高温的化学反应

高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温 高温高压 高温 高温 高温 高温 放电或高温 高温 高温 高温 催化剂 高温 高温 高温 反应条件是高温的化学反应 C+H 2O CO+H 2 CO+H 2O CO 2+H 2 2C+SiO 2 Si+2CO SiCl 4+2H 2 Si(纯)+4HCl SiO 2+2H 2 Si+2H 2O Si+2H 2 SiH 4 SiO 2+CaO CaSiO 3 3C+CaO CaC 2+CO N 2+3H 2 2 NH 3 C+CO 22CO C+ 2CuO 2Cu + CO 2↑ CaCO 3 CaO + CO 2↑ 3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2 3C+Fe 2O 3 4Fe+CO 2 2Mg+TiCl 4(熔融) Ti+2MgCl 2 4Al+3MnO 2 2Al 2O 3+3Mn 2Al+Cr 2O 3 Al 2O 3+2Cr 2Al+Fe 2O 3 Al 2O 3+2Fe 8Al+3Fe 3O 4 4Al 2O 3+9Fe 4FeS 2+11O 2 2Fe 2O 3+8SO 2 Cu 2S+O 2 2Cu+SO 2 N 2+O 2 2NO 以下是选修二中出现的化学方程式 Na 2SO 4+2C Na 2S+2CO 2 Na 2S+CaCO 3 Na 2CO 3+CaS TiCl 4+4Na Ti+4NaCl WO 3+3H 2 W+3H 2O NaCl+NaHSO 4 Na 2SO 4+HCl CH 4+H 2O 3H 2+CO CH 4+2H 2O 4H 2+CO 2 Si+3HCl SiHCl 3+H 2 SiHCl 3+H 2 Si 3HCl CH 4 C+2H 2 SiO 2+Na 2CO 3 Na 2SiO 3+CO 2 ↑ SiO 2+CaCO 3 CaSiO 3+CO 2 ↑ 3Si+2N 2 Si 3N 4 3C+SiO 2 SiC+2CO

化学反应的方向和限度

化学反应的方向和限度

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化学反应的方向和限度编号 22 【学习目标】 １、理解化学平衡常数的含义，并掌握判断化学平衡状态的标志。 2、小组积极讨论,合作探究有关化学平衡常数进行简单计算以及影响平衡的因素。 3、以极度的热情投入课堂，全力以赴,体验学习的快乐 【使用说明】利用一节课,认真阅读课本完成学案,下课收齐。下节课修改１0 分钟后结合错题统计讨论1０分钟,师生探究、学生展示20分钟,巩固落实５分钟。标有★★的Ｂ层可不做， 标有★或★★的C层可不做。 【课前导学】 一、化学平衡状态 【练习1】（1)下列方法可以证明2ＨI(g)H2（g)+Ｉ2(g)已达平衡状态的是__＿_＿____＿_＿__ ①单位时间内生成n ｍｏl H2的同时生成n molHI； ②一个H—H键断裂的同时有两个Ｈ—I键断裂； ③百分组成ｗ（HI)=w(Ｉ２)时； ④反应速率v(H2)=ｖ（I2)=1/2v（HＩ）; ⑤c(HI)︰c(H2)︰c(Ｉ2）=2︰１︰１; ⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化; ⑦温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化； ⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化; ⑨温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化； ⑩温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 （2)在上述⑥—⑩的说法中能说明2ＮO2(g)Ｎ2O4(ｇ)达到平衡状态的是＿___＿_＿____＿__＿ (3)在上述⑥—⑨的说法中能说明C(s）+ H2O(g)H2（ｇ) +CO(ｇ)达到平衡状态的是_____ 二、化学平衡常数 1、化学平衡常数及其应用 (1)对于反应 aＡ(g）+bB(g)cC（g)+dD（ｇ) △H<０平衡常数K=＿＿________＿_＿_＿＿__＿_

化学反应类型及反应条件

四、化学反应类型及反应条件 内容标准：基本反应类型氧化—还原反应 内容解析： 1．化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一物质的反应。 2．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。 3．置换反应：由一种单质跟一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。 4．复分解反应：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。 5．氧化反应：物质跟氧发生的反应。 6．还原反应：含氧物质的氧元素被夺去的反应。 7．氧化—还原反应与基本反应类型的关系：化合反应、分解反应与氧化—还原反应无必然关系，置换反应一定是氧化—还原反应，复分解反应一定不是氧化—还原反应。 8．燃烧：通常指可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应。 9．缓慢氧化：氧化反应进行得很慢，不容易被察觉。如食物的腐烂、动植物的呼吸等。 10．催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质。催化剂发生的作用叫催化作用。 例题分析： 例题1 关于催化剂说法正确的是（） A．加入催化剂化学反应速率一定加快B．不使用催化剂物质就不能发生化学反应C．使用催化剂可以增加生成物的量D．使用催化剂能改变物质的化学反应速率 分析：催化剂是指在化学反应中，改变其他物质的化学速率而本身的质量及化学性质都不改变的物质。理解时应注意以下几点①催化剂是改变其他物质的反应速率，改变包括加快和减慢两种情况；②催化剂本身也参与反应，只是反应最终催化剂的质量、性质不变化；③一种催化剂可以是一个化学反应的催化剂，但并不表示可以是所有化学反应的催化剂，同样一个化学反应可能不只有—种催化剂。正确答案D。 例题2 灭火时常采用以下措施：①使可燃物的温度低于其着火点；②移开可燃物；③将可燃物隔绝空气。将下列灭火过程中所采取的措施的标号填在括号内 A．草原着火时，常在燃烧草场周围割除草，开出防火道( ) B．油锅着火时，加上锅盖盖灭( ) C．消防队员用冷水浇灭燃着的可燃物( ) D．将沙土铺洒在燃烧的化学药品上扑灭火焰( ) 分析：可燃物燃烧需同时具备两个条件：①与氧气接触；②温度达到着火点。而灭火只要使其中一个条件不能满足即可达到目的。灭火时，对于易于降温至可燃物着火点以下的常采用①；对难以降温或易发生事故的常采用②；也可二者兼用，如果这两种方法均不易采用，也可采用第③种措施。 正确答案：A．②B．③C．①D．③ 自我评价： 1．1987年5月，大兴安岭森林着了火，解放军赶到现场时，首先开辟隔离带，其目的（）

化学反应的方向和限度(教案)

化学反应速率与化学平衡 第二单元化学反应的方向和限度 第一课时化学反应的方向判断化学反应方向的依据 【引入】： 自然界中有许多现象是可以自发进行的，请结合自己的生活经验举例说明. 自然界中水总是从高处往低处流 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动 室温下冰块自动融化 墨水扩散 食盐溶解于水 火柴棒散落 化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的. 一、化学反应的方向. 1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程. 2.自发反应：在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应. 【过渡】： 如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？ 二、判断化学反应方向的依据. 【交流与讨论】： 酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？ △H < O即放热反应 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H < O有利于反应自发进行.

1.焓判据(能量判据). 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 （这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0） 【设问】： 自发反应一定要△H < O ？ NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H= ＋37.30kJ/mol 【结论】： △H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O. 焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素. 为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵. 2.熵判据. (1).熵：体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度. 符号：S 单位：J?mol-1?K-1 . 体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小. (2).熵变：反应前后体系熵的变化. 同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s） 产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值 （△S ＞0），为熵增加反应. 【设问】： 火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发？

初中中考化学反应类型及条件

金属活动性顺序表：（牢记） K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 酸碱、盐溶解性（牢记） 盐酸盐除银汞铅（盐酸盐即是氯，即氯化银、氯化汞、氯化铅不溶）硫酸盐除钡和铅（即硫酸钡、硫酸铅不溶） 其余统统都可溶（除了上两句提到的，其他的盐都可溶） 碳酸根、硅酸根、磷酸根、硫酸根溶三种（三种是指钾、钠、铵， 即碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵、硅酸铵……） 其余通通都不溶（除了钾、钠、铵，其他的都不溶） 碱类见溶常五种 钾钠钡钙铵可溶（即只有氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铵可溶） 【不溶性的酸是原硅酸，H4SiO4， Al(OH)3两性物质，即可看做碱也可看做酸】 (一)化学反应类型 四种基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。 (1)化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。 ①金属与非金属的化合反应。除Ag、Pt、Au外的金属, 一般都可与氧气发生化合反应, 金属越活泼与氧化合就越容易, 反应就越剧烈。金属氧化物大多数是碱性氧化物。 例如：2Na + Cl2点燃 2NaCl 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 ②非金属跟非金属的化合反应。除F2、Cl2、Br2、I2外的非金属, 一般都可直接与O2反应生成非金属氧化物。非金属氧化物大多数是酸性氧化物。 例如：4P + 5O2点燃 2P2O5

因氢气性质比较稳定，反应一般需在点燃或加热条件下进行，元素的非金属性越强，单质越容易与氢气反应 例：H2 + Cl2点燃 2HCl ③某些碱性氧化物跟水的化合反应。在常温下，只有可溶性碱对应的氧 化物才能与水反应生成碱，而不溶性碱对应的氧化物则不能与水反应例如：CaO + H2O == Ca(OH)2Na2O + H2O == 2NaOH ④某些酸性氧化物跟水的化合反应。除不溶性的SiO2外, 常见的酸性氧 化物都可与水反应生成对应的含氧酸。大部分非金属氧化物都是酸性氧化物。 例如：CO2 + H2O == H2CO3SO3 + H2O == H2SO4 ⑤酸性氧化物跟碱性氧化物的化合反应。强酸(H2SO4、HNO3)的酸酐与活泼金属的氧化物在常温下即可反应, 其余的需在加热或高温条件下才能发生反应。 例如：SiO2 + CaO高温CaSiO3MgO + SO3 == MgSO4 ⑥多种物质之间的化合反应。 例如：2Cu + O2 + CO2 + H2O == Cu2(OH)2CO3 CaCO3 + CO2 + H2O == Ca(HCO3)2 (2)分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。 ①某些氧化物的分解反应。 例如：2H2O通电2H2↑+ O2↑2HgO 2Hg + O2↑

专题4 化学反应条件的控制

专题4 化学反应条件的控制课题1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素 【例1】结合以下表中信息，回答有关问题： 组号反应温度 （℃） 参加反应的物质 Na2S2O3H2SO4H2O V/ml c/mo l·L-V/ml c/mo l·L-V/ml A 10 5 0.1 5 0.1 5 B 10 5 0.1 5 0.1 10 C 30 5 0.1 5 0.1 10 D 30 5 0.2 5 0.2 10 （1）实验比较法是人们研究各类问题常用的方法，但在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。 上述表中可以比较的组合有。（2）上述反应的离子方程式为 （3）上述反应速率最快的是，最慢的是。 （4）判断上述反应速率快慢的实验现象可以是。【例2】某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A 的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表： 根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/(L·min)。 （2）在实验2，A的初始浓度C2＝mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是。 （3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3V1（填＞、＝、＜），且C3 1.0mol/L（填＞、＝、＜） （4）比较实验4和实验1，可推测该反应是反应（选填吸热、放热）。理由是 【例3】铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法： 首先检查制氧气装置的气密性，然后 按图连接好装置，点燃酒精灯给药品 加热，持续3分钟左右，观察到的实 验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过 的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生 锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依 然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮 湿的铁丝依然光亮。试回答以下问题： （1）由于与接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_____。能表示其原理的反应方程式为____ 。 （2）仪器A的名称为_________，其中装的药品可以是_________，其作用是________。（3）由实验可知，该类铁生锈的条件为_________________________________。 决定铁生锈快慢的一个重要因素是_____________________________________。

化学反应进行的方向和限度

化学反应进行的方向和限度 （能源学院，热能工程1202xxx班，学号：1120200xxx） 摘要：自然界发生的宏观过程（指不靠外力自然发生的过程——自发过程）都有明确的方向和进度，如水从高处往低处流，热从高温体传向低温体等。对于化学反应也是如此，总有这样的趋势：反应系统趋向于最低能量状态，或系统趋向于最大混乱度。那么热量的改变程度焓变或混乱度的改变熵变能单一的确定化学反应进行的方向和限度吗？这里需要将两者有机联系起来，用一个新的概念吉布斯函数变来表示反应的方向和限度。 关键词：自发反应，焓变，熵变，吉布斯函数变。 一，引言 化学——人类进步的关键（西博格） 二，自发反应 在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的过程或反应，称为自发反应。如铁器在潮湿空气中生锈；铁从硫酸铜溶液中置换出铜；常温常压下氢氧混合气在高分散的钯的表面生成水；水由高处流向低处的过程；墨水在水中的扩散等。为什么我们要研究自发反应，我觉得在一定程度上这会让我们从更深层次探讨反应的实质，在这里我们不光可以认知和判断一个反应是否自发反应，我们还可以从化学动力学的角度解析它。 三，焓变 焓是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H（单位：焦耳，J）表示，H 来自于英语Heat Capacity（热容）一词。焓是内能和体积的勒让德变换。它是SpN总合的热势能。 焓的定义式为：H=U+PV即一个体系的内能与体系的体积和外界施加于体系的压强的乘积之和，但要注意这里压力与体积的乘积PV不是体积功。 系统的状态一定，则系统的U,P,V均确定，系统的H也就确定，故焓H是状态函数，其单位为J。因为一定状态下系统的热力学能不知道，所以状态下的焓也不知道。U是广度量，PV是广度量，由：H=U+PV可知焓是广度量。 对于常压下，焓的定义式子又可以写成：Q=ΔU+pΔV 所以常压下焓的变化量就是热量的变化。 这里要提及标准摩尔生成焓，在温度T（若为298.15K时则可不标出）下，由标准状态的最稳定的单质生成物质B(νB=+1)反应的标准摩尔焓变。即在标准状态下（反应物和产物都是处于100KPa，通常温度选定298.15K），由指定单质生成单位物质的量（1mol）的化合物的化学反应热（即恒压反应热），称为该物质的标准摩尔生成焓或标准生成热。标准摩尔生成焓的单位：kJ/mol。 焓变不能做化学反应方向的焓变判据，事实证明有的反应放热但是在常温下还是 不自发反应的，如以下例子： 这个反应为什么不会自发反应，来考虑下，单从焓变的角度来看，焓变是热势 能，这个反应需要足够的化学推动能来推动其自发反应，但是热势能不够，好比