【寒假預(yù)習(xí)專用】2025春高一化學(xué)必修第二冊人教版上課課件 6.2.2 化學(xué)反應(yīng)的限度

第二節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的速率與限度

課時2化學(xué)反應(yīng)的限度

第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量

新人教版

化學(xué)

必修第二冊貳本節(jié)重難點化學(xué)反應(yīng)限度1化學(xué)反應(yīng)條件的控制2目錄閱讀：P48科學(xué)史話，從這一材料中，你得到什么啟示？

增加煉鐵高爐的高度，不能改變高爐尾氣中CO的比例，原因是：C+CO22CO是一個可逆反應(yīng)，不能完全進行，存在一定的反應(yīng)限度。在高爐中Fe2O3與CO的反應(yīng)也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2。煉鐵高爐尾氣之謎課堂導(dǎo)入比較兩個反應(yīng)方程式對應(yīng)表中數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么？n(H2)/mol22222n(O2)/mol0.51510100反應(yīng)結(jié)束后H2物質(zhì)的量10000表1：反應(yīng)O2+2H2===2H2O中，點燃n(H2)/mol33333n(N2)/mol0.51510100反應(yīng)結(jié)束后H2物質(zhì)的量1.80.40.240.150.08表2：反應(yīng)N2+3H2=========

2NH3中，催化劑高溫高壓化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。什么樣的反應(yīng)在給定條件下的進程有一定的限度？探究課堂什么是可逆反應(yīng)？在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。探究課堂學(xué)習(xí)過的可逆反應(yīng)有哪些？Cl2+H2OHCl+HClONH3+H2ONH3·H2OSO2+H2OH2SO3N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑2SO2+O22SO3催化劑△

和

互為可逆反應(yīng)嗎？不是可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件不相同。探究課堂可逆反應(yīng)的特點1、雙向性在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行。【思考】對于可逆反應(yīng)

向反應(yīng)容器中充入N2

和H2

，可生成NH3

；

若向反應(yīng)容器中充入NH3

，______得到N2（“能”或“不能”）。能探究課堂可逆反應(yīng)的特點可逆反應(yīng)不能完全進行，反應(yīng)物不能完全被消耗，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小于100%。2、不完全性【思考】對于可逆

反應(yīng)

，向反應(yīng)容器中充入1mol

N2

和3mol

H2

，充分反應(yīng)后，①反應(yīng)容器中____N2

剩余（“有”或“無”）；②最終可得到____________mol

NH3

。小于2有探究課堂化學(xué)平衡狀態(tài)的建立時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3，各物質(zhì)濃度隨反應(yīng)時間變化如下：催化劑△反應(yīng)剛開始時，濃度、速率有什么特點？開始時c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)=

0只有正反應(yīng)進行，v(逆)=0探究課堂化學(xué)平衡狀態(tài)的建立時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3，各物質(zhì)濃度隨反應(yīng)時間變化如下：催化劑△反應(yīng)一段時間后，濃度、速率有什么特點？c(SO2)、c(O2)逐漸變小，c(SO3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達到一個特定值正逆反應(yīng)都進行，v(正)逐漸減小，

v(逆)逐漸增大，最終

v(正)

=v(逆)≠0探究課堂化學(xué)平衡狀態(tài)的建立時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3，各物質(zhì)濃度隨反應(yīng)時間變化如下：催化劑△反應(yīng)開始時反應(yīng)進行時反應(yīng)50min后宏觀物料角度c(反應(yīng)物)____0c(反應(yīng)物)______c(反應(yīng)物)______c(生成物)____0c(生成物)______c(生成物)______微觀速率角度v正

____0v正

______v正

______v逆

____0v逆

______v逆

______>=>=減小增大減小增大不變不變不變不變探究課堂如何用圖像描述v正和v逆

變化規(guī)律？時間速率O正反應(yīng)逆反應(yīng)O時間濃度生成物反應(yīng)物平衡時：C反、C生不再變化，達到了平衡狀態(tài)，v正=v逆≠0反應(yīng)開始時：C反最大,v正最大;反應(yīng)進行過程中：C反↓,v正↓;

C生=0，v逆=0C生↑

v逆↑探究課堂【例1】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述中正確的是()A.c點處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B.a點的正反應(yīng)速率比b點的大C.d點(t1時刻)和e點(t2時刻)處n(N2)不同D.在t2時刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B高溫、高壓催化劑課堂典例化學(xué)平衡狀態(tài)

（1）定義:在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。（2）對化學(xué)平衡狀態(tài)的理解:前提（適用范圍）：內(nèi)在本質(zhì)：外在標志：可逆反應(yīng)v(正)=v(逆)≠0反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變探究課堂化學(xué)平衡狀態(tài)(3)

化學(xué)平衡狀態(tài)的特征逆定動等變化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對象是可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)后，各組分濃度不再改變，不隨時間變化而變化達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等化學(xué)平衡是一種表面靜止狀態(tài)，反應(yīng)并未停止，是一種動態(tài)平衡外界條件改變時，原平衡狀態(tài)將被打破，再在新條件下建立新的平衡探究課堂化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

你覺得這些特征中，哪些可以說明一個可逆反應(yīng)達到了一定條件下的反應(yīng)限度（化學(xué)平衡狀態(tài)）？“等”“定”--標志探究課堂如何理解

v正=v逆？核心：1、有正有逆的描述；2、轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)速率相等【例2】一定條件下，對于可逆反應(yīng)N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示：下列能表示反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

（1）單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有1molN2生成

（2）單位時間內(nèi)，有3molH2消耗，同時有2molNH3生成

（3）單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有3molH2消耗

（4）1molN三N鍵斷裂的同時有2molN-H鍵斷裂

（5）2v正（N2）=v逆（NH3）(1)(5)

有正有逆

符合比例課堂典例如何理解

“定”？核心：一個量隨反應(yīng)一直變，突然不變

變量不變

即平衡【例3】一定條件下，對于可逆反應(yīng)N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示，下列能表示反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

（1）容器內(nèi)氮氣的物質(zhì)的量不再改變（2）容器內(nèi)顏色不再改變（3）固定容器恒容條件下，容器內(nèi)壓強不再改變（4）固定容器恒容條件下，容器內(nèi)氣體密度不再改變（5）恒容或恒壓條件，容器內(nèi)平均相對分子質(zhì)量不再改變(1)(3)(5)課堂典例【例4】下列說法中可以證明2HI(g)H2(g)+I2(g)（紫色）

已達到平衡狀態(tài)的是___________。

①

單位時間內(nèi)生成n

molH2的同時生成nmolHI

②

一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂

③反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)時

④

c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1時

⑤

溫度和體積一定，容器內(nèi)壓強不再變化時

⑥

溫度和體積一定，混合氣體的顏色不再變化時

⑦

條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時

⑧

溫度和壓強一定，混合氣體的密度不再變化時②

⑥課堂典例化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達到或完成的最大程度，即該反應(yīng)的限度。②

同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即：

改變條件可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度。①

化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大轉(zhuǎn)化率?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的限度探究課堂化學(xué)反應(yīng)條件的控制1.控制化學(xué)反應(yīng)條件的目的

促進有利反應(yīng)：

提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率，加快反應(yīng)速率等

抑制有害反應(yīng)：

減緩反應(yīng)速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應(yīng)的發(fā)生等2.控制化學(xué)反應(yīng)條件的方法改變化學(xué)反應(yīng)速率：

改變溫度、溶液的濃度、氣體壓強（或濃度）、固體表面積及使用催化劑等改變可逆反應(yīng)進行的程度：

改變溫度、溶液濃度、氣體壓強（或濃度）等探究課堂為提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件？煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉：

增大與空氣中O2的接觸面積，煤粉燃燒更充分，反應(yīng)速率更快通入適當過量的空氣：

增大O2濃度煤粉充分燃燒，生成CO2，放出更多的熱量；

同時避免不充分燃燒，生成CO，造成環(huán)境污染爐膛材料盡量選擇保溫性能好的，煙道廢氣中的熱量用來加熱水、發(fā)電等，以提高熱量利用率。探究課堂從速率和平衡的角度分析，為什么工業(yè)上通常采用400-500℃，10-30Mpa條件合成氨氣？溫度較低時氨的產(chǎn)率較高，但溫度低時反應(yīng)速率小，達到平衡需要的時間很長生產(chǎn)成本高壓強越大，氨的產(chǎn)率越高，但對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求越高400~500℃10MPa~30MPa探究課堂【例5】下列措施可以提高燃料燃燒效率的是

(填序號)。①提高燃料的著火點②降低燃料的著火點③將固體燃料粉碎

④將液體燃料霧化處理⑤將煤進行氣化處理⑥通入適當過量的空氣③

④

⑤

⑥課堂典例【例6】下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)生產(chǎn)條件的調(diào)控作用分析正確的是___________(填序號)。(1)步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒(2)步驟②