人教版（2019）高中化学必修二 化学反应的速率与限度 第二课时 化学反应的限度 课件

第二节化学反应的速率和限度第二课时化学反应的限度第六章化学反应与能量

1.变化观念与平衡思想:知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、多动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析.推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用化学平衡原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。核心素养复习提问：1.什么是可逆反应？在同一条件下，既能向正反应方向(由反应物到生成物的方向)进行，同时又能向逆反应方向(由生成物到反应物的方向)进行的化学反应，叫可逆反应。用“

”符号表示。

Cd+2NiO(OH)+2H2OCd（OH)2+2Ni(OH)2放电充电√×√2SO2+O22SO3催化剂△N2+3H22NH3高温高压催化剂2H2OH2↑+O2↑电解点燃×反应不能进行完全（反应物和生成物共存）

2、

①2H2

+O2

=2H2O

已知：2mol1mol

②2SO2+O22SO3

已知：2mol1mol

点燃催化剂△2mol?<2mol?14CO2、14C、14CO14C

+CO2

2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。二、化学反应的限度

化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的，我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否思考过这样的问题:一个化学反应在实际进行时(如化学实验、化工生产等),反应物是否会按化学方程式中的计量关系完全转变成产物?如果能，是在什么条件下?如果不能，原因是什么?炼铁高炉尾气之谜

17世纪后期，人们发现高炉炼铁所排出的高炉气中含有相当量的CO，作为工业革命发源地的英国有些工程师认为-------这是由于CO和铁矿石的接触时间不长所造成的，于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉（如图），以增加CO和铁矿石的接触时间。可是后来发现用这个高炉炼铁，所排出的高炉气中CO的含量并没有减少，你知道为什么吗？反应物没有耗完！Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二、化学反应的限度

时间（min)物质的量浓度(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在某密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3催化剂△50min后为何3种物质的浓度保持不变?此时的反应是否停止了？此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?对于以上反应，请分析：（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？（4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？（5）反应进行到什么时候会“停止”？（6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？（7）反应真的停止了？（8）画出v-t坐标曲线。vv(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1时间（t）O（1）开始进行时，反应物的浓度最大，生成物浓度为零，因此正反应速率最大，逆反应速率为零。（2）随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。（3）当反应进行到--定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态。1.化学平衡状态：

在一定条件下，一个可逆反应进行到--定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)≠0化学平衡状态反应正向进行vv(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1时间（t）O练习：在一定条件下，某容器中充入N2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B条件改变（T、C、P），平衡发生移动2、化学平衡特征：逆：等：动：定：变：可逆反应（或可逆过程）V正=V逆≠0平衡时正逆反应速率相等且不为0，是动态平衡平衡时，各组分含量不再变化逆、等、动、定、变3、达到化学平衡的标志（1）各组分的浓度（或百分含量）不再变化（2）V正=V逆≠0直接标志：间接标志：密度、颜色、相对分子质量、压强等如何理解：V正=V逆≠0Ⅰ、用同一物质表示：V消耗=V生成如：（3）单位时间内，有2molNH3生成，同时有2molNH3反应掉.（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成.（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有3molH2生成.Ⅱ、用不同物质表示：方向相反，速率之比=系数之比

（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有2molNH3消耗.如：（2）单位时间内，有2molNH3生成，同时有3molH2生成.①、A的消耗速率与C的

速率之比等于

。②、B的生成速率与C的

速率之比等于

。③、A的生成速率与B的

速率之比等于

。例反应mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡的标志为：消耗生成消耗m：pn：pm：n练习1：一定条件下，反应A2(g)+B2(g)

2AB(g)达到平衡的标志是（）A、单位时间内生成1molA2同时，生成1molABB、单位时间内生成2molAB同时，生成1molB2C、单位时间内生成1molA2

同时，生成1molB2D、单位时间内生成1molA2

同时，消耗1molB2BD2、下列哪种说法可以证明反应N2+3H22NH3达到平衡状态A.1个

键断裂的同时，有3个键形成B.1个键断裂的同时，有3个键断裂C.1个

键断裂的同时，有6个

键断裂D.1个

键断裂的同时，有6个键形成NNHH()ACNHHHNHNNNNNN3、可逆反应N2＋3H2

2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()

A3正N2＝正H2

B

正N2＝逆NH3

C2正H2＝3逆NH3

D

正N2＝3逆H2C4.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是（）A、C的生成速率和C的分解速率相等.B、单位时间内生成1molA同时生成了3molB.C、A、B、C浓度不再变化.D、A、B、C的分子个数之比为1：3：2AC5、一定的温度，向密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生反应X(g)+2Y(g)

2Z(g)，此反应达到平衡状态的标志是（）A、单位时间消耗0.1molX，同时生成0.1molXB、容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2C、容器内各物质的浓度相等D、单位时间消耗0.1molX同时消耗0.2molYA6、对于反应2SO2+O22SO3，下列说法，能表示反应处于化学平衡状态的是（）①V(O2)生成=V(O2)消耗②SO2、O2、SO3的浓度之比为2∶1∶2③单位时间内消耗1molO2

，同时生成2molSO3④SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化。A、①④B、②③C、②③④D、①③④A7、在一定温度下，2NO2（g)（红棕色）

N2O4(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（）

A.N2O4不再分解

B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变

D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1

C4、平衡转化率(α)

及产率：转化率：用平衡时已被转化的某反应物的物质的量与其初始时的物质的量之比来表示对于反应：mA+nBpC+qD=α(A)参加反应的A的物质的量A起始的物质的量X100%生成物(C或D)的产率：三、化学反应的条件控制

在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制。在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。例如，合成氨的生产在温度较低时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率越高。但温度低，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在400~500℃下进行。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为10~30MPa。以“提高煤的燃烧效率”为例：(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧。(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气过量，废气要带走能量，浪费能源。(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料。(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收。提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）（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充分地接触，且空气要适当过量。（2）尽可