人教版（2019）高中化學(xué)必修二 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度 第二課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度 課件

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度第二課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

1.變化觀念與平衡思想:知道化學(xué)變化需要一定的條件，并遵循一定規(guī)律；認(rèn)識(shí)化學(xué)變化有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、多動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問題。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系；知道可以通過分析.推理等方法認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的特征及其影響因素，建立模型。能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任:具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能運(yùn)用化學(xué)平衡原理對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值判斷。核心素養(yǎng)復(fù)習(xí)提問：1.什么是可逆反應(yīng)？在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向(由反應(yīng)物到生成物的方向)進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向(由生成物到反應(yīng)物的方向)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，叫可逆反應(yīng)。用“

”符號(hào)表示。

Cd+2NiO(OH)+2H2OCd（OH)2+2Ni(OH)2放電充電√×√2SO2+O22SO3催化劑△N2+3H22NH3高溫高壓催化劑2H2OH2↑+O2↑電解點(diǎn)燃×反應(yīng)不能進(jìn)行完全（反應(yīng)物和生成物共存）

2、

①2H2

+O2

=2H2O

已知：2mol1mol

②2SO2+O22SO3

已知：2mol1mol

點(diǎn)燃催化劑△2mol?<2mol?14CO2、14C、14CO14C

+CO2

2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。二、化學(xué)反應(yīng)的限度

化學(xué)反應(yīng)是按照化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行的，我們正是據(jù)此進(jìn)行有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。你是否思考過這樣的問題:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)(如化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)等),反應(yīng)物是否會(huì)按化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物?如果能，是在什么條件下?如果不能，原因是什么?煉鐵高爐尾氣之謎

17世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的CO，作為工業(yè)革命發(fā)源地的英國(guó)有些工程師認(rèn)為-------這是由于CO和鐵礦石的接觸時(shí)間不長(zhǎng)所造成的，于是在英國(guó)耗費(fèi)了大量資金建造了一個(gè)高大的煉鐵高爐（如圖），以增加CO和鐵礦石的接觸時(shí)間?？墒呛髞戆l(fā)現(xiàn)用這個(gè)高爐煉鐵，所排出的高爐氣中CO的含量并沒有減少，你知道為什么嗎？反應(yīng)物沒有耗完！Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二、化學(xué)反應(yīng)的限度

時(shí)間（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9

500℃1.01×105Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3催化劑△50min后為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?此時(shí)的反應(yīng)是否停止了？此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度?對(duì)于以上反應(yīng)，請(qǐng)分析：（1）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？（2）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正)與v(逆)怎樣變化？（5）反應(yīng)進(jìn)行到什么時(shí)候會(huì)“停止”？（6）此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？（7）反應(yīng)真的停止了？（8）畫出v-t坐標(biāo)曲線。vv(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1時(shí)間（t）O（1）開始進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物的濃度最大，生成物濃度為零，因此正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零。（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸減??；生成物的濃度逐漸增大，逆反應(yīng)速率逐漸增大。（3）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到--定程度時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。1.化學(xué)平衡狀態(tài)：

在一定條件下，一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到--定程度時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)≠0化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進(jìn)行vv(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1時(shí)間（t）O練習(xí)：在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A、開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C、隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定D、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定B條件改變（T、C、P），平衡發(fā)生移動(dòng)2、化學(xué)平衡特征：逆：等：動(dòng)：定：變：可逆反應(yīng)（或可逆過程）V正=V逆≠0平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等且不為0，是動(dòng)態(tài)平衡平衡時(shí)，各組分含量不再變化逆、等、動(dòng)、定、變3、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志（1）各組分的濃度（或百分含量）不再變化（2）V正=V逆≠0直接標(biāo)志：間接標(biāo)志：密度、顏色、相對(duì)分子質(zhì)量、壓強(qiáng)等如何理解：V正=V逆≠0Ⅰ、用同一物質(zhì)表示：V消耗=V生成如：（3）單位時(shí)間內(nèi)，有2molNH3生成，同時(shí)有2molNH3反應(yīng)掉.（1）單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時(shí)有1molN2生成.（2）單位時(shí)間內(nèi)，有3molH2反應(yīng)掉，同時(shí)有3molH2生成.Ⅱ、用不同物質(zhì)表示：方向相反，速率之比=系數(shù)之比

（1）單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時(shí)有2molNH3消耗.如：（2）單位時(shí)間內(nèi)，有2molNH3生成，同時(shí)有3molH2生成.①、A的消耗速率與C的

速率之比等于

。②、B的生成速率與C的

速率之比等于

。③、A的生成速率與B的

速率之比等于

。例反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)，達(dá)到平衡的標(biāo)志為：消耗生成消耗m：pn：pm：n練習(xí)1：一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g)

2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2同時(shí)，生成1molABB、單位時(shí)間內(nèi)生成2molAB同時(shí)，生成1molB2C、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2

同時(shí)，生成1molB2D、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2

同時(shí)，消耗1molB2BD2、下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡狀態(tài)A.1個(gè)

鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵形成B.1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵斷裂C.1個(gè)

鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)

鍵斷裂D.1個(gè)

鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)鍵形成NNHH()ACNHHHNHNNNNNN3、可逆反應(yīng)N2＋3H2

2NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()

A3正N2＝正H2

B

正N2＝逆NH3

C2正H2＝3逆NH3

D

正N2＝3逆H2C4.在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）A、C的生成速率和C的分解速率相等.B、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA同時(shí)生成了3molB.C、A、B、C濃度不再變化.D、A、B、C的分子個(gè)數(shù)之比為1：3：2AC5、一定的溫度，向密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生反應(yīng)X(g)+2Y(g)

2Z(g)，此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）A、單位時(shí)間消耗0.1molX，同時(shí)生成0.1molXB、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1：2：2C、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度相等D、單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)消耗0.2molYA6、對(duì)于反應(yīng)2SO2+O22SO3，下列說法，能表示反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是（）①V(O2)生成=V(O2)消耗②SO2、O2、SO3的濃度之比為2∶1∶2③單位時(shí)間內(nèi)消耗1molO2

，同時(shí)生成2molSO3④SO2、O2、SO3的濃度不再發(fā)生變化。A、①④B、②③C、②③④D、①③④A7、在一定溫度下，2NO2（g)（紅棕色）

N2O4(g)(無色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（）

A.N2O4不再分解

B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變

D.NO2的濃度與N2O4的濃度之比2：1

C4、平衡轉(zhuǎn)化率(α)

及產(chǎn)率：轉(zhuǎn)化率：用平衡時(shí)已被轉(zhuǎn)化的某反應(yīng)物的物質(zhì)的量與其初始時(shí)的物質(zhì)的量之比來表示對(duì)于反應(yīng)：mA+nBpC+qD=α(A)參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量A起始的物質(zhì)的量X100%生成物(C或D)的產(chǎn)率：三、化學(xué)反應(yīng)的條件控制

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制。在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進(jìn)行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時(shí)，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性。例如，合成氨的生產(chǎn)在溫度較低時(shí)，氨的產(chǎn)率較高；壓強(qiáng)越大，氨的產(chǎn)率越高。但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到化學(xué)平衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上通常選擇在400~500℃下進(jìn)行。而壓強(qiáng)越大，對(duì)動(dòng)力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件的不同，采用的壓強(qiáng)通常為10~30MPa。以“提高煤的燃燒效率”為例：(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤充分燃燒。(2)空氣不足，煤得不到充分燃燒；且污染環(huán)境?？諝膺^量，廢氣要帶走能量，浪費(fèi)能源。(3)應(yīng)選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料。(4)將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收。提高燃料的燃燒效率實(shí)質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件（包括環(huán)境）（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率.關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過量。（2）盡可