化学反应的速率与限度高一下学期化学人教版必修第二册

课时2化学反应的限度第二节化学反应的速率与限度化学反应的限度01化学反应条件的控制02课标要求1.

理解可逆反应的概念与特征，知晓可逆反应不能完全进行、存在

反应限度。2.

掌握化学平衡状态的定义与核心特征，能依据特征简单判断反应平衡状态。3.

了解化学反应限度对化工生产的影响，知道调控反应限度的基本

应用思路。【知识目标】课标要求【素养目标】1.

宏观辨识与微观探析：宏观识别可逆反应平衡状态，微观

理解正逆反应的持续动态变化。2.

变化观念与平衡思想：建立可逆反应动态平衡观念，理解

平衡是相对、可变的反应状态。3.

科学态度与社会责任：认识反应限度的应用价值，体会化

学理论对化工生产的指导作用。新课导入19世纪下半叶，炼制生铁过程中所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，而且从高炉排出的废气中总是含有没有利用的CO。工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是增加高炉的高度。然而，增高后，高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。出铁口进风口O2N2热空气生铁进风口出渣口炉渣CO2+C2CO高温C+O2CO2高温铁矿石、焦炭、石灰石高炉气体高炉气体3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高温这是什么原因呢？新课导入PART01化学反应的限度【思考讨论】请同学们根据表格数据画出：①试着画出该反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线图。②密闭容器内SO2、SO3、O2的浓度随时间变化的图像。某密闭容器中发生如下反应：时间/min01020304050607080c(SO2)10.70.50.350.20.10.10.10.1c(O2)0.50.350.250.180.10.050.050.050.05c(SO3)00.30.50.650.80.90.90.90.9【思考讨论】请同学们根据表格数据画出：①试着画出该反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线图。②密闭容器内SO2、SO3、O2的浓度随时间变化的图像。SO2SO3O2..................各物质的浓度不再变化化学平衡状态一、化学反应的限度⑴定义：一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。⑵特征：③动：动态平衡④定：平衡时，各组分的浓度保持一定⑤变：当外界条件改变，原平衡发生移动

①逆：研究的对象是可逆反应②等：v(正)＝v(逆)≠0(本质)3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练B1、在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述中错误的是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，最后正反应速率减小为零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3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练C2、对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是

A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等

B．M、N全部变成了QC．M、N、Q的浓度都保持不变

D．反应已经停止【思考讨论】如何判断一个可逆反应，是否达到化学平衡状态？正逆反应速率相等各组分的浓度保持一定课堂思考请你思考！化学平衡(反应限度)会不会改变？怎样改变？不再相等不再相等改变反应条件，可以在一定程度上改变反应限度即化学平衡状态化学平衡状态的判断依据mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)（1）速率同一物质

ひA(正)=ひA(逆)

≠0单位时间内，B的消耗量=B的生成量单位时间内，B的断键数=B的成键数不同物质

nひA(正)=mひB(逆)

单位时间内，单位时间内，B的断键数=B的成键数A消耗的物质的量与B生成的物质的量成系数比⇌同边的物质,⇌异边的物质,A消耗(或生成)的物质的量与C消耗(或生成)的物质的量成系数比一、化学反应的限度（2）体系中各组分的物质的量、浓度或体积、体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变，则达平衡。（3）对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡。（4）绝热容器中，当体系温度不变，则达平衡。（若为恒温容器，则不可作为平衡判据）（5）当容器内气体的体积或总质量有一个为变量时，密度不再发生变化，可作为平衡判据一、化学反应的限度（6）对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化，则达平衡。（7）有气体参加的可逆反应体系总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)若m＋n=p＋q，则体系总压强保持不变,总体积不变,密度不变,平均相对分子质量不变,体系不一定达到平衡状态，不可作为平衡判据若m＋n≠p＋q，则一、化学反应的限度随堂演练1.概念辨析(1)1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3(

)(2)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(

)(3)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(

)(4)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(

)(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)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(

)3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练C2、在一定温度下，体积不变的密闭容器中，可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是A．气体总质量最保持不变B．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2C．X、Y、Z的浓度不再发生变化D．X、Y、Z的浓度都相等3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练3、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__________。①④⑥⑦随堂演练4、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的同时生成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①⑤⑥⑧PART02化学反应条件的控制二、化学反应条件的控制1.影响平衡状态(反应限度)的因素化学平衡是在给定条件下化学反应所能达到的或完成的最大限度最大限度最大转化率改变条件改变限度（改变化学平衡）①改变温度、浓度，化学平衡(反应限度)一定改变②改变压强，化学平衡不一定改变③加入催化剂只能改变反应速率，但不改变化学平衡(反应限度)这就需要进行化学反应条件的控制二、化学反应条件的控制2.化学反应条件的控制为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？①煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。②空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？空气充足，煤燃烧得充分，产物主要为CO2，放热量大；空气不足，则煤燃烧不充分，部分生成CO，CO排放到空气中造成污染，且生成CO时，放出的热量大大减小。二、化学反应条件的控制2.化学反应条件的控制为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？③应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行，而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。选用保温隔热材料的目的，正是防止热量散失。④如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？可将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。这样做是为了尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热量，提高热能的利用率。延时符化学反应的限度可逆反应在一定条件下达到的一种特殊的化学平衡状态，即为该反应在该条件下进行的限度。目的：促进有利的化学反应、抑制有害的化学反应措施：改变化学反应速率、改变可逆反应进行的限度定义可逆反应平衡状态定义：在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。特点：双向性、双同性、共存性。条件控制直接判据：①正逆反应速率相等；②各物质浓度不变。间接判据：百分含量、物质的量、压强、平均相对分子质量、密度、颜色不随时间改变。定义：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相等，反应物和生成物浓度不再改变的状态特点：逆、动、等、定、变。平衡

判断【课堂小结】3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练A1、下列关于化学反应限度的说法中正确的是（

）A、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

的最大限度B、当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率

相等且等于零C、平衡状态时，各物质的浓度保持相等D、化学反应的限度不可以通过改变条件而改变随堂演练D2.硫酸是一种重要的化工产品，目前的重要生产方法是“接触法”，反应原理为2SO2＋O2

2SO3，已知该反应为放热反应。下列说法正确的是（

）A.只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3B.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零C.由反应可知，2molSO2的能量大于2molSO3的能量D.工业上在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的

限度和化学反应速率两方面的问题3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和【答案】C随堂演练D3.在某容器中发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)，下列情况能判断反应一定达到平衡状态的是（

）A.容器内混合气体摩尔质量不再改变B.容器内的压强