2024-2025學(xué)年人教版高一化學(xué)必修第二冊(cè)教學(xué)課件 6.2.2化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率與限度一、化學(xué)反應(yīng)限度1．可逆反應(yīng)(1)定義：在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，不用“=”，用“?”。(2)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：①正反應(yīng)和逆反應(yīng)是兩個(gè)方向完全相反的不同的化學(xué)反應(yīng)，但同時(shí)進(jìn)行②正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的③不能完全轉(zhuǎn)化，反應(yīng)物、生成物共同存在；任何一種物質(zhì)的存在量都大于0④可逆反應(yīng)有一定的限度(反應(yīng)的最大程度)，轉(zhuǎn)化率＜100%條件相同（3）常見(jiàn)的可逆反應(yīng)氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣

SO2與O2催化合成SO3

氯氣和水氨氣與水2．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程在一定條件下向反應(yīng)容器中加入SO2和O2發(fā)生反應(yīng)：

2SO2＋O22SO3催化劑?

濃度速率變化v正、v逆關(guān)系開始反應(yīng)物濃度_____v正________v正______v逆生成物濃度_____v逆_____變化反應(yīng)物濃度____v正____v正____v逆生成物濃度_____v逆_____平衡反應(yīng)物濃度______v正_____v正____v逆生成物濃度______v逆_____最大最大＞為0為0減小減小增大增大＞不變不變不變不變＝.化學(xué)平衡狀態(tài)建立的過(guò)程如對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3,在一定溫度下,將2molSO2(g)和1molO2(g)通入一定體積的密閉容器中。其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如圖所示。010203040506070SO210.70.50.350.210.10.10.1O20.50.350.250.180.110.050.050.05SO300.30.50.650.790.90.90.9達(dá)到反應(yīng)限度后，反應(yīng)物和生成物濃度不在變化（定）達(dá)到反應(yīng)限度后V正=V逆（等）≠0（動(dòng)）達(dá)到反應(yīng)限度后，反應(yīng)物和生成物濃度不在變化（定）達(dá)到反應(yīng)限度后V正=V逆（等）≠0（動(dòng)）(2)用速率變化圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立V正

=V逆≠0V正V逆時(shí)間0反應(yīng)速率反應(yīng)速率—時(shí)間圖3、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念對(duì)于可逆反應(yīng),如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度都不再改變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),稱之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡,化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到或完成的最大程度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平衡逆：等：動(dòng)：定：變：對(duì)象,即針對(duì)可逆反應(yīng)本質(zhì),即v正=v逆現(xiàn)象，即各組成的濃度保持不變特點(diǎn),即平衡是動(dòng)態(tài)的而非靜止的,正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。v正=v逆≠0發(fā)展，即條件改變時(shí)，可能v正≠

v逆，原平衡就要受到破壞4．化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。(2)對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的理解①化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大轉(zhuǎn)化率。②同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變條件可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O為可逆反應(yīng)(

)(2)1molN2和3molH2在一定條件下可完全生成2molNH3(

)(3)一定條件,可以通過(guò)延長(zhǎng)化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間來(lái)改變反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(

)(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時(shí)，反應(yīng)速率不一定相等(

)(5)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物、生成物的濃度相等(

)(6)在一定條件下，一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是該反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度(

)(7)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下建立平衡狀態(tài)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)將會(huì)停止(

)純電放電×××√×√×(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB≒cC＋dD，

v正(A):v逆(C)=a:c時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標(biāo)志：各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為恒定“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。六、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（總）C（H2）n（總）P（總）M=m（總）/n（總）（平均相對(duì)分子質(zhì)量）密度（ρ=m/v）顏色減小減小增大減小減小減小減小不變不變不變不變不變不變不變變淺/恒溫恒容條件下對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，分析下列物理量隨反應(yīng)進(jìn)行的變化趨勢(shì)不能作為平衡標(biāo)志的有哪些六、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)不變m（總）不變C（H2）不變n（總）不變P（總）不變M=m（總）/n（總）（平均相對(duì)分子質(zhì)量）不變密度（ρ=m/v）不變顏色不變平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定不一定不一定不一定不一定不一定不一定平衡/恒溫恒容條件下判斷下列條件下，是否達(dá)到化學(xué)平衡，完成下列表格六、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（總）C（H2）n（總）P（總）M=m（總）/n（總）（平均相對(duì)分子質(zhì)量）密度（ρ=m/v）顏色

恒溫恒壓條件下對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，分析下列物理量隨反應(yīng)進(jìn)行的變化趨勢(shì)不能作為平衡標(biāo)志的有哪些變化不變變化變化不變變化變化變化不變變化不變不變不變不變變化六、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法?歸納總結(jié)判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法化學(xué)反應(yīng)的限度

催化劑?2SO2＋O22SO3。D

(2)一段時(shí)間后，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，下列能說(shuō)明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③單位時(shí)間內(nèi)消耗amolSO2，同時(shí)生成amolSO3④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2⑤混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變①⑤⑥⑧綜合考慮二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件的控制目的方法實(shí)例促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)改變條件改變化學(xué)反應(yīng)的速率改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度溫度低，反應(yīng)速率小，氨的產(chǎn)率高壓強(qiáng)大反應(yīng)速率大，氨的產(chǎn)率高，但對(duì)動(dòng)力與設(shè)備要求高使用催化劑能很大程度加快化學(xué)反應(yīng)速率，但在高溫時(shí)催化劑失效工業(yè)合成氨采用條件溫度400~500℃壓強(qiáng)10~30MPa使用催化劑煉鐵高爐尾氣之謎煉鐵高爐尾氣之謎

生產(chǎn)中煉鐵所需焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需用量，而且高爐頂部排出的氣體中總含有沒(méi)有利用的CO。這使煉鐵工程師疑惑不解。

猜想：煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分造成的。措施：設(shè)法增加高爐的高度，以增加接觸時(shí)間。結(jié)果：高爐尾氣中CO的比例竟然沒(méi)有改變。煉鐵高爐尾氣之謎法國(guó)化學(xué)家勒夏特列C(焦炭）+CO2

2CO(吸收熱量）高溫Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫1．下列措施可以提高燃料燃燒效率的是(

)①提高燃料的著火點(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理⑥通入足量的空氣A．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④

C2．下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)生產(chǎn)條件的調(diào)控作用分析正確的是_______________(填序號(hào))。(1)步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒(2)步驟②中“加壓”可以加快反應(yīng)速率(3)步驟②采用的壓強(qiáng)是2×107Pa，因?yàn)樵谠搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最大(4)步驟③，選擇高效催化劑是合成氨反應(yīng)的重要條件(5)目前，步驟③一般選擇控制反應(yīng)溫度為700℃左右(6)步驟④⑤有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本(1)(2)(4)(6)1．反應(yīng)

，達(dá)到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含18O的一氧化碳，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，18O存在于(

)A．CO B．H2OC．CO2、CO D．CO、H2O、CO2隨堂演練知識(shí)落實(shí)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)高溫D2．一定條件下

為放熱反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．該反應(yīng)是可逆反應(yīng)B．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率為零C．氫氣可以完全轉(zhuǎn)化為氨氣D．反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量N2＋3H22NH3高溫高壓催化劑A3．可逆反應(yīng)2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行：①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)，生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1④混合氣體的顏色不再改變⑤混合氣體的密度不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(

)A．①④⑥⑦B．②③④⑥C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦A4．合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：

(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)高溫高壓催化劑下列敘述中正確的是(

)A．c點(diǎn)處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)的大C．d點(diǎn)(t1時(shí)刻)和e點(diǎn)(t2時(shí)刻)處n(N2)不同D．在t2時(shí)刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B5．(2020·兗州市期中)某化學(xué)反應(yīng)2A(g)?B(g)＋D(g)在密閉容器中分別在下列四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表：時(shí)間序號(hào)11020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)1中，在10～20min時(shí)間內(nèi)