人教版必修2第2章第3节　化学反应的速率和限度第2课时课件（28张）.pptx

第2课时化学反应的限度及化学反应条件的控制 1 了解可逆反应 2 理解化学平衡状态 3 了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用 学习目标 1 概念在同一条件下 反应 反应物 生成物 和 反应 生成物 反应物 均能同时进行的化学反应 2 表示方法书写可逆反应的化学方程式时不用 用 如n2和h2合成氨的化学方程式为n2 3h22nh3 可逆反应 新课探究 知识点一 正向 向 3 可逆反应的特点 新课探究 思维拓展 1 有两个化学反应 2h2 o22h2o和2h2o2h2 o2 它们属于可逆反应吗 2 把3molh2和1moln2充入密闭容器中反应 最终可以生成2molnh3吗 为什么 新课探究 答案 1 不属于 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进行的反应 不属于可逆反应 2 不能 合成氨反应是可逆反应 不能完全转化 转化率小于100 故生成氨的物质的量小于2mol 例1对于可逆反应2so2 g o2 g 2so3 g 在混合气体中充入一定量的18o2 足够长的时间后 18o原子 a 只存在于o2中b 只存在于so2和o2中c 只存在于so3和o2中d 存在于so2 o2和so3中 新课探究 答案 d 解析 加入的18o2会与so2反应生成含18o原子的so3 so3又会分解成含18o原子的so2及o2 故so2 o2和so3中均含18o原子 例2在密闭容器中发生反应x g 3y g 2z g 若x y z的起始浓度分别为0 1mol l 1 0 3mol l 1和0 2mol l 1 在一定条件下 当反应达到一定限度时 各物质的浓度可能是 a x为0 2mol l 1b y为0 1mol l 1c z为0 4mol l 1d z为0 1mol l 1时 y为0 4mol l 1 新课探究 答案 b 解析 化学反应的限度决定了可逆反应中的各成分是不能完全转化的 反应可能正向进行 也可能逆向进行 所以当反应达到一定限度时各物质的浓度范围为0 c x 0 2mol l 1 0 c y 0 6mol l 1 0 c z 0 4mol l 1 而当c z 0 1mol l 1时 c y 0 45mol l 1 1 化学平衡状态 1 化学平衡状态的建立 化学平衡化学反应限度 新课探究 知识点二 最大 最大 为0 为0 减小 减小 增大 增大 不变 图示 图2 3 1 2 化学平衡状态的概念 在一定条件下 可逆反应进行到一定程度时 正反应速率和逆反应速率 反应物的浓度和生成物的浓度 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 2 化学反应的限度 新课探究 相等 不再改变 图2 3 1 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态 是在给定条件下化学反应所能达到的 任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度 最大限度 思维拓展 可逆反应中 是否反应物的反应速率与生成物的反应速率相等即达到化学平衡状态 新课探究 答案 不一定 若反应物和生成物的化学计量数相等 且反应速率中有一个表示正反应速率 另一个表示逆反应速率 则达到平衡状态 若二者的化学计量数不相等 或均表示同一方向的反应速率 则不能说明反应达到平衡状态 离子化合物在熔融态时都导电 新课探究 例3在一个不传热的固定容积的容器中 对于反应a g b g 3c g 正反应为吸热反应 下列叙述为平衡状态标志的是 单位时间内a b生成c的分子数与分解c的分子数相等 外界条件不变时 a b c浓度保持不变 体系的温度不再变化 体系的压强不再变化 单位时间内消耗amola g 的同时消耗3molc g a b c d 答案 d 新课探究 解析 正 逆反应速率相等 浓度不变 说明已达到平衡 如果反应没有达到平衡则反应要释放或吸收能量 必然导致体系温度的改变 现在体系温度不变 说明反应已达平衡状态 由于该反应是一个气体物质的量改变的反应 没有达到平衡状态之前 压强是改变的 只有达到平衡状态时 体系的压强才不会改变 根据化学反应中相同时间内各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比知 单位时间内消耗amola g 的同时必然生成3molc g 当单位时间内消耗amola g 的同时消耗3molc g 说明c g 的生成速率与c g 的消耗速率相等 化学反应达到平衡状态 新课探究 规律小结 化学平衡状态的判断依据注意 物质的量浓度保持不变 不是 物质的量浓度相等 也不是 等于化学计量数之比 1 化学反应条件的选择由于化学反应的速率受化学性质 或反应物自身的性质 等条件的影响 因此人们通常从上述方面考虑 选取适当的条件 可以控制化学反应速率 又可以提高化学反应的限度 注意 催化剂不能改变反应的限度 1 关于人类需要或对人类有利的化学反应 提高生产或工作效率 提高原料的利用率或转化率 2 关于有害或对人类不需要的化学反应 降低反应速率或隔离会引发反应的物质 3 关于特定条件环境或特殊需要的化学反应 要对化学反应条件进行特殊的控制 化学反应条件的控制 新课探究 知识点三 温度 溶液的浓度 反应物的状态 催化剂 分子 2 燃料充分燃烧条件的选择 1 燃料燃烧的条件 燃料与空气接触 温度达到燃料的 2 燃料充分燃烧的条件 要有足够的空气或氧气 助燃剂 燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积 3 燃料充分燃烧的意义 使有限的能量发挥最大的作用 节约能源 降低污染程度 3 提高燃烧效率的措施 1 尽可能使燃料充分燃烧 提高能量的转化率 关键是燃料与空气或氧气要尽可能 且空气或氧气要 2 尽可能充分利用燃料燃烧所放出的热量 提高热能的利用率 新课探究 着火点 充分接触 适当过量 新课探究 例4下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 提高燃料的着火点 降低燃料的着火点 将固体燃料粉碎 将液体燃料雾化 将煤气化处理 通入适当过量空气a b c d 答案 c 解析 将固体燃料粉碎 液体燃料雾化 煤气化处理 通入适当过量空气 都可以提高燃料燃烧效率 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 煤燃烧时 通入的氧气越多越好 2 一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 3 正反应进行的程度大 正反应速率一定大 4 当一个可逆反应达到平衡状态时 正反应速率和逆反应速率相等但不等于零 5 可逆反应的正反应的限度大 逆反应的限度就大 当堂自测 答案 1 2 3 4 5 解析 1 过多的氧气会带走部分热量 5 可逆反应的正反应的限度大 逆反应的限度就小 2 在一定温度下 容器内某一反应中m n的物质的量随反应时间变化的曲线如图2 3 2所示 下列表述正确的是 a 化学方程式 2n mb t2时 正 逆反应速率相等 达到平衡c t3时 正反应速率大于逆反应速率d t1时 m的浓度是n浓度的2倍 当堂自测 图2 3 2 答案 a 当堂自测 解析 在t2时 n的物质的量为4mol 变化4mol m的物质的量为4mol 变化2mol 反应的方程式为2n m a项正确 t2时 m n物质的量还在变化 所以没有达到平衡状态 b项错误 t3时 达到平衡状态 则正 逆反应速率相等 c项错误 t1时 n的物质的量为6mol m的物质的量为3mol 则n的浓度是m浓度的2倍 d项错误 3 一定温度下 在恒容的密闭容器中 能表示反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 达到平衡状态的标志有 容器中的压强不再发生变化 h2的生成速率与nh3的消耗速率之比为3 2 混合气体的平均相对分子质量不变 容器内混合气体的密度不变 nh3的物质的量浓度不再变化 密闭容器中n n2 n h2 n nh3 1 3 2a b c d 当堂自测 答案 c 当堂自测 解析 该反应是气体物质的量变小的反应 压强不变说明反应达到平衡 正确 h2的生成速率和nh3的消耗速率都表示v逆 错误 反应中混合气体的总质量不变 若平均相对分子质量不变 说明气体物质的量不变 反应已达平衡 正确 恒容容器中混合气体的总质量和体积均无变化 故气体密度始终不变 错误 物质的量浓度不变 说明已达平衡 正确 容器内气体物质的量之比等于化学计量数之比 与是否达到平衡无关 错误 4 一定温度下 反应a2 g b2 g 2ab g 达到平衡状态的标志是 a 单位时间内生成nmola2同时生成nmolabb 容器内的总压强不随时间的变化而变化c 单位时间内生成2nmolab同时生成nmolb2d 单位时间内生成nmola2同时生成nmolb2 答案 c 当堂自测 解析 a项中生成a2是逆反应 生成ab是正反应 显然v正 v逆 没有达到平衡 b项中在其他条件一定时 反应从开始至反应达到平衡压强就一直保持不变 故压强不变不能说明是否达到平衡状态 c项表明v正 v逆 反应已达到平衡状态 d项只说明了逆反应速率 没有说明正反应速率 且不管平衡是否建立 只要反应在进行 生成a2和b2的物质的量之比始终是1 1 5 下列各关系式中能说明反应n2 3h2 2nh3已达平衡状态的是 a 3v正 n2 v正 h2 b v正 n2 v逆 nh3 c 2v正 h2 3v逆 nh3 d v正 n2 3v逆 h2 答案 c 当堂自测 解析 a项中都是正反应速率 不能确定是否达到平衡 b项说明v正 n2 v逆 n2 不是平衡状态 c项中v正 h2 v逆 h2 处于平衡状态 d项v正 n2 v逆 n2 不是平衡状态 6 化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用 如果设法提高化学反应的限度 下面说法中错误的是 a 能够节约原料和能源b 能够提高产品的产量c 能够提高经济效益d 能够提高化学反应速率 当堂自测 答案 d 解析 提高化学反应的限度 可使更多的反应物转化为生成物 提高产品的产量 提高原料的利用率 但不一定提高化学反应速率 1 下列反应属于可逆反应的是 a co2和h2o在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化成co2和h2o在b 二次电池的放电与充电 c 2h2o2h2 o2 与2h2 o22h2od 2so2 o22so3与2so32so2 o2 备用习题 解析 da b c选项中的两个反应过程均不是在同一条件下进行的 所以都不属于可逆反应 2 在一定条件下 某容器中充入n在一和h2合成nh3 以下叙述错误的是 a 开始反应时 正反应速率最大 逆反应速率为零 b 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 最后减小为零c 随着反应的进行逆反应速率逐渐增大 最后保持恒定d 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 最后与逆反应速率相等且都保持恒定 备用习题 解析 b随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 逆反应速率逐渐增大 当正 逆反应速率相等时 反应达到平衡状态 不可能出现正反应速率为零的情况 b错 3 一定温度下 密闭容器中的可逆反应3x g y g 2z g 达到限度的标志是 a x的生成速率与z的生成速率相等 b 单位时间内生成3nmolx 同时消耗nmoly间c 某时刻x y z的浓度相等 d 某时刻x y z的分子个数比为3 1 2 备用习题 解析 bx的生成速率与z的生成速率之比为3 2时 正逆反应速率相等