2024-2025学年人教版高一化学必修第二册教学课件 6.2.2化学反应的限度 化学反应条件的控制

第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制第六章化学反应与能量第二节化学反应速率与限度一、化学反应限度1．可逆反应(1)定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“⇌”。(2)可逆反应的特点：①正反应和逆反应是两个方向完全相反的不同的化学反应，但同时进行②正反应和逆反应发生的③不能完全转化，反应物、生成物共同存在；任何一种物质的存在量都大于0④可逆反应有一定的限度(反应的最大程度)，转化率＜100%条件相同（3）常见的可逆反应氮气与氢气反应生成氨气

SO2与O2催化合成SO3

氯气和水氨气与水2．化学平衡状态的建立(1)化学平衡状态的建立过程在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应：

2SO2＋O22SO3催化剂∆

浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度_____v正________v正______v逆生成物浓度_____v逆_____变化反应物浓度____v正____v正____v逆生成物浓度_____v逆_____平衡反应物浓度______v正_____v正____v逆生成物浓度______v逆_____最大最大＞为0为0减小减小增大增大＞不变不变不变不变＝.化学平衡状态建立的过程如对于可逆反应2SO2+O22SO3,在一定温度下,将2molSO2(g)和1molO2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反应过程如图所示。010203040506070SO210.70.50.350.210.10.10.1O20.50.350.250.180.110.050.050.05SO300.30.50.650.790.90.90.9达到反应限度后，反应物和生成物浓度不在变化（定）达到反应限度后V正=V逆（等）≠0（动）达到反应限度后，反应物和生成物浓度不在变化（定）达到反应限度后V正=V逆（等）≠0（动）(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立V正

=V逆≠0V正V逆时间0反应速率反应速率—时间图3、化学平衡状态的定义(1)化学平衡状态的概念对于可逆反应,如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,称之为化学平衡状态,简称化学平衡,化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。(2)化学平衡状态的特征化学平衡逆：等：动：定：变：对象,即针对可逆反应本质,即v正=v逆现象，即各组成的浓度保持不变特点,即平衡是动态的而非静止的,正逆反应同时进行。v正=v逆≠0发展，即条件改变时，可能v正≠

v逆，原平衡就要受到破坏4．化学反应的限度(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。(2)对化学反应限度的理解①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O为可逆反应(

)(2)1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3(

)(3)一定条件,可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率(

)(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(

)(5)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等(

)(6)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(

)(7)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止(

)纯电放电×××√×√×(1)动态标志：v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB≒cC＋dD，

v正(A):v逆(C)=a:c时，反应达到平衡状态。(2)静态标志：各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为恒定“不变量”，则不能作为平衡标志。六、判断化学平衡状态的两种方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（总）C（H2）n（总）P（总）M=m（总）/n（总）（平均相对分子质量）密度（ρ=m/v）颜色减小减小增大减小减小减小减小不变不变不变不变不变不变不变变浅/恒温恒容条件下对于一个可逆反应，分析下列物理量随反应进行的变化趋势不能作为平衡标志的有哪些六、判断化学平衡状态的两种方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)不变m（总）不变C（H2）不变n（总）不变P（总）不变M=m（总）/n（总）（平均相对分子质量）不变密度（ρ=m/v）不变颜色不变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/恒温恒容条件下判断下列条件下，是否达到化学平衡，完成下列表格六、判断化学平衡状态的两种方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（总）C（H2）n（总）P（总）M=m（总）/n（总）（平均相对分子质量）密度（ρ=m/v）颜色

恒温恒压条件下对于一个可逆反应，分析下列物理量随反应进行的变化趋势不能作为平衡标志的有哪些变化不变变化变化不变变化变化变化不变变化不变不变不变不变变化六、判断化学平衡状态的两种方法☂归纳总结判断可逆反应达到平衡状态的方法化学反应的限度

催化剂∆2SO2＋O22SO3。D

(2)一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的是________(填序号)。①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③单位时间内消耗amolSO2，同时生成amolSO3④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2⑤混合气体的总的物质的量不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的密度不再改变⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变①⑤⑥⑧综合考虑二、化学反应条件的控制化工生产中化学反应条件的控制目的方法实例促进有利的化学反应抑制有害的化学反应改变条件改变化学反应的速率改变可逆反应进行的程度温度低，反应速率小，氨的产率高压强大反应速率大，氨的产率高，但对动力与设备要求高使用催化剂能很大程度加快化学反应速率，但在高温时催化剂失效工业合成氨采用条件温度400~500℃压强10~30MPa使用催化剂炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜

生产中炼铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需用量，而且高炉顶部排出的气体中总含有没有利用的CO。这使炼铁工程师疑惑不解。

猜想：炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的。措施：设法增加高炉的高度，以增加接触时间。结果：高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。炼铁高炉尾气之谜法国化学家勒夏特列C(焦炭）+CO2

2CO(吸收热量）高温Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高温1．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(

)①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化⑤将煤气化处理⑥通入足量的空气A．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④

C2．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是_______________(填序号)。(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率(3)步骤②采用的压强是2×107Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700℃左右(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本(1)(2)(4)(6)1．反应

，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于(

)A．CO B．H2OC．CO2、CO D．CO、H2O、CO2随堂演练知识落实CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)高温D2．一定条件下

为放热反应，下列说法正确的是(

)A．该反应是可逆反应B．反应达到平衡时，反应速率为零C．氢气可以完全转化为氨气D．反应物的总能量小于生成物的总能量N2＋3H22NH3高温高压催化剂A3．可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是(

)A．①④⑥⑦B．②③④⑥C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦A4．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：

(正反应为放热反应)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)高温高压催化剂下列叙述中正确的是(

)A．c点处正反应速率和逆反应速率相等B．a点的正反应速率比b点的大C．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D．在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率B5．(2020·兖州市期中)某化学反应2A(g)⇌B(g)＋D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：时间序号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根据上述数据，完成下列填空：(1)实验1中，在10～20min时间内