【化学】化学反应限度 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章

化学反应与能量第二节

化学反应的速率和限度6.2.1化学反应的限度知识回顾—可逆反应定义：在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。正反应：向右进行的反应逆反应：向左进行的反应H2+I22HI正反应逆反应有哪些反应是可逆反应呢？并写出相关反应方程式吧

这些可逆反应不能进行到底，只能进行到一定的限度。决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率催化剂高温、高压N2+3H22NH3NH3+H2ONH3·H2O2SO2+O22SO3催化剂△SO2+H2OH2SO3H2+I22HI△（1）该可逆反应的v正、v逆取决于什么因素？

（2）反应刚开始时，v正、v逆的大小比较？

（3）随着反应的进行，v正、v逆的大小如何变化？为什么？

（4）v正、v逆的变化将导致二者出现什么结果？

v正取决于反应物浓度；v逆取决于生成物浓度。反应开始时：反应物浓度最大，v正最大；生成物浓度为零，v逆为零；v正＞v逆。随着反应的进行，反应物减少，v正逐渐减小；生成物由无到有逐渐增大，v逆从0开始逐渐增大。反应进行到一定程度时，v正=v逆，反应物与生成物浓度不再变化，反应达到最大限度，即化学平衡状态。恒温恒容的条件，往容器中充入1molN2和3molH2，发生反应N2+3H22NH3化学平衡状态1.定义：在一定条件下，可逆反应中，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。达到了一种表面静止的状态，我们称之为“化学平衡状态”。可逆反应ν(正)=ν(逆)逆等动≠02.特征动态平衡定各组分的浓度保持不变变条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡时间tV正V逆V正=V逆反应速率达到平衡0t1判断可逆反应是否达到平衡的直接标志。同一物质，正逆反应速率相等。对于不同物质，正逆反应速率之比=化学计量数之比(1)1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3（）(2)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等()(3)在一定条件下，一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度，此时反应物达到最大转化率()(4)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等()浓度保持不变而不是相等（5）化学平衡状态时，各物质的浓度之比等于化学计量数之比（

）（6）化学反应的限度不可以通过改变条件而改变（

）炼铁高炉尾气之谜

C+O2CO2点燃C+CO22CO高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温三、化学平衡状态的判断1．速率相等：v正

=v逆有正逆，成比例1．在体积固定的密闭容器中发生可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)（1）单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2（）（2）单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO（）（3）用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态（）（4）单位时间内消耗2nmolNO2的同时，生成2nmolNO2（）（5）单位时间内断开nmolNO中的N—O键的同时生成2nmolO＝O键（）（6）NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等（）

思考与交流：判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？√××√×√

变量不变即平衡

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)

2HI(g)①气体的总物质的量不变

②气体的总质量不变

③气体的总压强不变

④气体的密度不变

⑤气体的平均相对分子质量不变

⑥混合气体的颜色不变

思考与交流：判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？2．在两个恒容容器中各发生如下反应【例2】在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（）A．Z为0.4mol/L B．Y2为0.4mol/LC．X2为0.4mol/L D．Z为0.3mol/LD模块二化学反应条件的控制一、控制化学反应条件的意义促进有利反应，抑制有害反应。

二、控制化学反应条件的方法改变化学反应速率，改变可逆反应进行的程度。三、合成氨工业反应条件的控制

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。

四、煤燃烧反应条件的控制1．将固体煤粉碎以增大接触面积，同时空气适当过量，以提高转化率。2．炉膛材料尽量选择保温性能好的，烟道废气中的热量用来加热水、发电等，以提高热量利用率。【例】（1）在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时，测得N2O5转化了20%，则v(NO2)为_____________；5min时，N2O5在混合气体中的体积分数是____。（2）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：

①该反应的化学方程式为____________________________。②若X、Y、Z均为气体，2min时反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为___________。③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时_________（填“增大”“减小”或“相等”）。补充转化率0.16mol·L-1·min-1

61.5%9∶10增大【例6】对于以下反应：A(s)＋3B(g)