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《第六章 第二节 化学反应的速率与限度（2）》
学习任务单
【学习目标】
1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下达到化学平衡。
2.能够简要描述化学平衡建立的过程。
3.利用化学平衡状态的标志进行化学平衡状态的判断。
4.通过数据分析和图像处理，提升分析解决问题的能力。
【课前预习任务】
回忆前边学习过的可逆反应，找到3个学习过的可逆反应，把相关反应的化学方程式书写出来。
【课上学习任务】
<阅读科学史话并思考>
1.困扰炼铁工程师的问题是什么？
2.他们的猜想和改进措施是怎样的
3.这些措施起到预期的效果了吗？
<笔记>
化学反应限度
可逆反应：
1.定义：
<练一练>
例1.请试判断下述反应是否是可逆反应？
①2H2 + O2 2H2O ； 2H2O 2H2↑ + O2↑
②二氧化碳与水反应
③氯气与水发生反应
<笔记>
2.特征：
3.在书写可逆反应方程式的时候注意用“ ”
<思考并回答>
在一定条件下的可逆反应中，正逆反应速率是怎样随时间变化的呢？
反应物浓度 正反应速率 生成物浓度 逆反应速率 正、逆反应速率的关系
反应开始时
反应进行中
反应进行到一定程度时
<笔记>
化学平衡状态：
1.定义：
2.化学平衡的特征：
逆：研究对象为可逆反应
动：动态平衡 正反应速率 逆反应速率 0
等：
定：反应物和生成物浓度
变：“一定条件下”的平衡，改变条件可能改变化学平衡状态，从而建立新的化学平衡。
3.标志:
（1）
<练一练>
例2.对于反应2SO2+O2 2SO3 ，达到化学平衡状态时，试推断
A.单位时间内有2 mol SO2消耗，同时有2 mol SO2 ；
B.单位时间内有2 mol SO3生成，同时有 SO3消耗；
<小结>
①用同一种物质来表示反应速率时，达平衡状态时该物质的生成速率与消耗速率 。即单位时间内 某物质的物质的量相等。
C.单位时间内有2 mol SO2生成，同时有 SO3 ；
D.单位时间内有1 mol O2生成，同时有 SO3 ；
E.单位时间内有2 mol SO2生成，同时有 O2 ；
<练一练>
例3.一定条件下，发生可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述中，不能作为此可逆反应已经达到化学平衡状态的标志的是（ ）
A.单位时间内消耗和生成的NH3的物质的量相等
B.NH3的消耗速率等于NO的生成速率
C.单位时间内生成x mol NO，同时生成x mol NH3时
D.单位时间内生成5y mol O2，同时消耗4y mol NH3时
<笔记>
<练一练>
例4.一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2 + O2 2SO3 ，达到化学平衡状态时，试推断当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是（ ）
A．SO2和O2全部转化为SO3
B．该反应已达化学平衡状态
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等
例5.在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g) ＋ 2Y(g) 2Z(g)，不能作为反应达到化学平衡状态标志的是（ ）
A. 单位时间内生成和消耗的X的物质的量相等
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D. 单位时间消耗0.1 mol X的同时消耗0.2 mol Z
<揭开谜团>
为什么增加高炉的高度后所排出的高炉气中的CO含量并没有明显减少？
<笔记>
（三）化学反应限度
1.定义：化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的 ，即该反应进行的限度。
2.最大转化率
（1）转化率是指 。
（2）化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的 转化率。
3.任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的 。改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的 ，亦即改变该反应的 状态。
<练一练>
例6.对化学反应限度的叙述错误的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.化学反应的限度是不可改变的
C.化学反应的限度与反应速率无关
D.化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
<课堂小结>
<课堂练习>
1.光气(COCl2)在农药、医药等领域都有许多用途。一定温度下，恒容密闭容器中，CO与C12在催化剂的作用下发生反应：CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ）
A.正、逆反应速率都等于零
B.CO、Cl2、COCl2的浓度相等
C.CO、Cl2、COCl2的浓度不再变化
D.CO、Cl2、COCl2在密闭容器中共存
2.下列关于化学平衡状态的叙述错误的是( )
A.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态
B.在给定条件下，达到平衡时可逆反应完成程度达到最大
C.达到平衡时，正、逆反应速率均为零
D.达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生变化
3.一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)。
下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是( )
A.NH3的质量保持不变
B.H2的含量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等
D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
4.一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A.t1时刻，反应逆向进行
B.t2时刻，正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻，达到反应的限度
D.t4时刻，反应处于平衡状态
5.某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应。A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。4 min时，反应是否达到化学平衡状态？
【课后作业】
1.我国科学家利用如下反应实现了低温制氢。CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)。一定温度下，在密闭容器中，当CO、H2O、CO2、H2的浓度不再变化时，下列说法正确的是( )
A．CO和H2O全部转化为CO2和H2
B．该反应已达化学平衡状态
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．CO、H2O、CO2、H2的浓度一定相等
2.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化:
2SO2＋ O2 2SO3 。这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是( )
A.使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B.在上述条件下，SO2不可能100％地转化为SO3
C.提高反应时的温度，可以实现SO2的完全转化
D.通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
3.一定条件下，发生可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述中，不能作为此可逆反应已经达到化学平衡状态的标志的是( )
A．NH3的消耗速率等于NO的生成速率
B．NH3的消耗速率等于NO的消耗速率
C．NH3的浓度和NO的浓度都不发生改变
D．NH3的消耗速率等于NH3的生成速率
4.可逆反应：2NO22NO＋O2在恒温恒容密闭容器中反应，下列条件可判断该反应已经达到化学平衡状态的是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
A．①② B．② C．① D．③
5.对于反应2SO2+O2 2SO3，判断下列说法正确的是( )
①单位时间内生成2 mol SO2，同时生成1 mol O2，则处于化学平衡状态
②SO2生成速率等于SO2消耗速率，则处于化学平衡状态
③SO2、O2、SO3的体积分数不再发生变化，则处于化学平衡状态
④SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2，则处于化学平衡状态
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【课后作业参考答案】
1.B 2.C 3. A 4. C 5.C
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