6.2.2化学反应的速率与限度（第2课时）课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节化学反应的速率与限度第二课时化学反应的限度

第六章化学反应与能量1.了解可逆反应及特点。2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移动。3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。学习目标一、可逆反应

在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。N2+3H2

2NH3高温高压催化剂2SO2+O2

2SO3催化剂2、可逆反应的特点：1、定义：①双向性：反应物

生成物③共存性：反应物和生成物同时存在，反应物转化率<100%)。②双同性：正逆反应是在同一条件下、同时进行的；

对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。即无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物。逆反应正反应学习任务一

化学平衡二、化学平衡状态的建立在固定容积（2L）的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，在催化剂加热的条件下进行反应：【思考与交流】1.反应开始的瞬间物质浓度和v正、v逆如何？N2+3H2

2NH3高温高压催化剂2.反应进行过程中，物质浓度如何改变？v正、v逆如何变化？3.v正、v逆有可能相等吗？4.当v正=

v逆后，物质浓度如何变化？v正和v逆如何变化？阅读课本P47第一自然段，了解化学平衡状态的建立反应物浓度_____生成物浓度为____v正____v逆为____反应开始反应过程达到平衡反应物浓度______生成物浓度______各物质的浓度________

v正逐渐___v逆逐渐____

v正___

v逆__0最大0减小增大最大0减小增大不再改变=

≠速率时间v正v逆速率时间v正v逆时间v正v逆由于v(正)=v(逆)

≠0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化。

从外表上看，反应好象“停止”

可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态正反应速率逆反应速率

时间速率化学平衡状态（化学反应的限度）

化学平衡是可逆反应一定条件下能达到的最大程度，即该反应的限度。反应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。转化率：

已被转化的反应物的物质的量与其初始物质的量之比化学平衡状态提炼归纳可逆反应在一定条件下达到ν(正)=ν(逆)的一种状态，此时反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定，即在给定条件下化学反应达到了“限度”。1、定义：研究对象前提条件本质原因外部特征逆、等、动、定、变(1)

逆：讨论的对象是可逆反应

(前提)(2)等：同一物质v正=v逆≠0(实质)(3)动：化学平衡是一种动态平衡。化学反应达到平衡时，反应并没有停止。(4)定：在平衡混合物中，各组成成分的c、n及比例保持不变

(标志)(5)变：化学平衡状态是有条件的，当影响化学平衡的外界条件发生改变，化学平衡就会被破坏，在新的条件下建立新的化学平衡。2.特征3.影响化学平衡的因素(1)温度：其他条件不变时，升高温度，平衡向_____反应的方向移动；降低温度，平衡向_____反应的方向移动。(2)其他因素：除温度外，_____、_____(有气体参加的可逆反应)等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。吸热放热浓度压强常用于判断反应达到平衡的依据达到平衡的标志：v正=v逆浓度不再改变（一定条件下）（1）直接标志（2）间接标志

以xA+yBzC为例：VA耗

=VA生VA耗

:VC耗

=x:zVB生

:VC生

=y:zVA耗

:VB生

=x:ya、能说明V正=V逆的标志：

化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断方法判断方法1：正逆相等对于反应N2+3H2

2NH3来说v正(H2)

v正(NH3)32=v正(N2)

1=任意时刻成立v逆(H2)

v逆(NH3)32=v逆(N2)

1=任意时刻成立===平衡时刻成立（1）同种物质：v正=v逆消耗速率=生成速率（2）不同物质：一正一逆，速率之比=计量数之比

BC.每消耗

1molN2的同时消耗

3molH2D.每消耗

1molN2的同时生成

3molH2E.每消耗

1molN2的同时消耗

2molNH3DEF.一个断裂的同时，有六个N-H键形成NNNNG.一个

断裂的同时，有三个H-H键形成G例1.可逆反应：N2+3H22NH3下列能说明反应达到平衡状态的（)

能作为判断平衡标志的物理量的特征：变化不变判断方法2：变量不变，平衡出现“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。2.温度绝热的反应体系中温度保持不变，说明已达平衡3.颜色（针对有颜色变化的反应）若反应中有颜色变化，则颜色不变时，可认为已达平衡能作为判断平衡标志的物理量的特征：变化不变判断方法2：变量不变，平衡出现1.各组成成分的质量、物质的量、物质的量浓度、含量等保持不变时为平衡状态。4.反应体系中的总n、V、P、M平均、密度ρ等保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡状态。“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。3、特殊判据：针对有气体参与或生成的反应对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

若m＋n≠p＋qn(g，总)不变P(g,总)不变Mr（g）不变【Mr=M=m(总)/n(总)】达到平衡状态注意：若m＋n=

p＋q，则上述判据不成立4、特殊判据：针对有气体参与或生成的反应对于反应：aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)①m(g)不变⇒达到平衡②若b≠c＋d,③若b=c＋d,则判据：n(g)、p总不适用则判据：n(g)、Mr（g）、p总、ρ=m(总)/V

都适用达到平衡的标志：v正=v逆浓度不再改变变量不再改变压强、密度、平均相对分子质量、总物质的量、体积，另外还有温度、颜色等（一定条件下）v正=v逆同种物质不同种物质速率反向且与系数成比例深度学习

化学平衡状态的判断【思维建模】解答有关化学平衡标志的思维流程如下:“三关注”“一等一不变”(1)三关注：①关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)一等一不变:b、反应物与生成物浓度不再改变：各物质的物质的量、百分含量、体积分数等保持恒定;变量不再改变C、方程式左右两边气体系数之和不同的反应,压强、气体密度、气体的总物质的量、气体平均分子质量、容器压强（恒容条件）、容器体积（恒压条件）不变。d、有色物质参加或生成的反应,颜色不再变时，或绝热容器中的温度不再改变。a、反应速率;①控制反应速率的措施：改变温度、溶液的浓度、气体压强（或浓度）、

固体表面积及使用催化剂②控制转化率的措施：改变温度、溶液浓度、气体压强（或浓度）学习任务二

化学反应条件的控制

自主学习1.目的2.控制反应条件的基本措施目的促进有利的化学反应提高速率、提高转化率及原料利用率等抑制有害的化学反应降低速率、控制副反应、减少或消除有害物等3.化工生产中控制反应条件的原则①原则：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控制生产成本反应实际可能性由于化学反应速率、受反应物自身的性质、温度、浓度、气体压强、催化剂、固体表面积等条件儿的影响，所以人们通常从上述方面考虑，选取适当的条件儿，既可以控制化学反应速率，又可以提高化学反应的限度。催化剂高温、高压N2+3H22NH3达到平衡时平衡混合物中NH3的含量（体积分数）资料1压强增大，氨的含量增大温度升高，氨的含量降低合成氨的速率增大使混合物中氨的含量提高压强高压温度高温催化剂使用分析角度反应条件高压低温不影响一致矛盾合成氨反应条件的控制压强：10~30MPa合成氨的适宜条件温度：400~500℃催化剂：铁触媒压强越大，氨的产率越高。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，采用的压强通常为10MPa~30MPa。温度较低时，氨的产率较高；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，通常选择在400~500℃下进行。催化剂也在400~500℃时催化效率高？高炉炼铁

高炉炼铁过程中发生的反应包括了可逆反应，而可逆反应存在一定的限度，当反应达到其限度以后，各物质的量就不变了，因此炼铁过程中，原料是不可能完全转化为产物的。对炼铁的反应进行深入研究还有没有意义？对炼铁的反应进行深入研究的意义：

可逆反应的限度是建立在一定条件的基础上的，改变反应条件可以在一定程度上改变反应的限度。趋利避害！所以通过对反应条件的控制，可以促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件?（提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态、空气用量、炉膛材料、