【課件】化學反應限度++課件高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第六章

化學反應與能量第二節(jié)化學反應的速率和限度第3課時化學反應的限度和反應條件的控制一個化學反應在實際進行時，給定量的反應物能否按相應的計量數(shù)完全轉(zhuǎn)化為生成物？科學史話——煉鐵高爐尾氣之謎C＋CO22CO

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫為什么增高了爐身，CO的轉(zhuǎn)化率沒有提高呢？化學反應是有限度的，有些能進行地比較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的。1.定義：在同一條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應。2.表示：【回顧】可逆反應典型的可逆反應：2SO2+O22SO3催化劑高溫

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2ONH3·H2OH2+I22HI

3.特點：【回顧】可逆反應練：判斷下列反應是否為可逆反應？相同同時小于4、可逆反應的反應速率N2+3H22NH3

v正：正反應速率：v逆：逆反應速率：﹕

﹕vN2耗

vH2耗vNH3生=1﹕3﹕2﹕

﹕vN2生

vH2生vNH3耗=1﹕3﹕2深度思考在一定溫度下，在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。(1)一段時間后，再向容器中充入含氧同位素

的氧氣，則

最終存在的物質(zhì)為___(填字母)。A.只有氧氣

B.只有三氧化硫C.只有氧氣、三氧化硫

D.氧氣、二氧化硫、三氧化硫D步步高P58某密閉容器，充入SO2和O2

，測得不同時間段各物質(zhì)濃度的變化情況如下：t(min)c(mol/L)

01020304050607080SO2106321.21111O2531.510.60.50.50.50.5SO304788.899990tC生成物反應物化學平衡狀態(tài)50min時間濃度(c)速率(v)反應物生成物正反應逆反應00~4050min后最大0最大0減小不變增大增大減小不變v(正)=v(逆)≠0【思考】(1)開始時反應物、生成物濃度、正逆反應速率有什么特征？(2)反應開始后0~40min，反應物、生成物濃度、正逆反應速率有什么特征？(3)50min以后，反應物、生成物濃度、正逆反應速率有什么特征？

t0vv(正)v(逆)●●50min化學平衡狀態(tài)v(正)=v(逆)t0vv(正)v(逆)●50minv(正)=v(逆)≠0各物質(zhì)濃度不變0tC生成物反應物●●50min二.化學平衡狀態(tài)1、定義：

在一定條件下，可逆反應進行到一定程度時，正反應速率

和逆反應速率相等，反應物和生成物濃度不再發(fā)生變化，達到一種表面靜止的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡?？赡娣磻谝欢l件下所能達到或完成的最大程度，即該反應的限度。2、特征：逆：化學平衡的研究對象是可逆反應等：平衡時v正=v逆動：化學平衡是一個動態(tài)平衡v正=v逆≠0定：達到平衡狀態(tài)時，外界條件一定，反應速率一定，混合物

中各組分的濃度不變，混合物中各組分的含量不變。變：當外界條件改變時，平衡一般要發(fā)生改變判斷正誤(1)只有可逆反應才存在平衡狀態(tài)(

)(2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應進行到最大限度的結(jié)果(

)(3)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應的速率都為0(

)(4)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時反應物和生成物的濃度相等(

)(5)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分的濃度一定與化學方程式中對應物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例(

)√√×××【練習】在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下敘述錯誤的是（）A.開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零B.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反應的進行逆反應速率逐漸增大，后保持恒定D.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等

都保持恒定B2.(2022·黑龍江雞西市第四中學高一期中)對于可逆反應M＋NQ達到化學平衡時，下列說法正確的是A.三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應物和生成物的濃度都保持不變D.反應不再進行√步步高P59隨堂演練4.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：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應為放熱反應)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間t變化的關系如圖所示。下列敘述正確的是A.c點處正反應速率和逆反應速率相等B.a點的正反應速率比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，正反應速率大于逆反應速率√步步高P59隨堂演練討論：化學平衡狀態(tài)的判斷標準1、本質(zhì)：v正=v逆2、現(xiàn)象：反應物與生成物濃度保持不變?nèi)?化學平衡狀態(tài)判斷1、本質(zhì)：v正=v逆1、

同種物質(zhì)：反應速率一正一逆且相等mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)三.化學平衡狀態(tài)判斷vA耗

=vA生vB耗=

vB生vC生=vC耗

vD生=vD耗

2、

不同種物質(zhì)：反應速率一正一逆且呈系數(shù)比vA耗/

vB生

=m/n

vB耗/vC耗

=

n/p“同側(cè)異，異側(cè)同”

【練習】當N2＋3H22NH3達平衡時2、單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有3molH2

3、單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有2molNH3

4、單位時間內(nèi)，有3molH2消耗，同時有2molNH3

5、單位時間內(nèi)，有3molH-H鍵斷裂，同時有

molN-H鍵

生成

消耗

消耗

斷裂

1、單位時間內(nèi)，有1molN2消耗，同時有1molN2

生成

6

2、現(xiàn)象：反應物和生成物的濃度保持不變1、A、B、C、D的物質(zhì)的量或者物質(zhì)的量濃度不再改變。2、A、B、C、D的分子數(shù)（或物質(zhì)的量）不再改變。3、A、B、C、D的百分含量不再改變。4、A、B、C、D的轉(zhuǎn)化率或生成率不再改變。5、體系溫度不再改變。6、若某物質(zhì)有色，體系的顏色不再改變。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)三.化學平衡狀態(tài)判斷對m+n

≠

p+q的反應（即反應前后氣體分子數(shù)改變），還可從以下幾個方面判斷：1、體系的分子總數(shù)（或氣體總物質(zhì)的量）不再改變。2、體系的平均分子量不再改變。3、若為恒容體系，體系的壓強不再改變。4、若為恒壓體系，體系的密度不再改變。注意：以上幾條對m+n=

p+q的反應不成立。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)“變量不變即為平”【練習】一定條件下，下列能表示可逆反應N2＋3H2

2NH3，達到平衡狀態(tài)的是

（1）容器內(nèi)氣體總質(zhì)量不再改變（2）容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不再改變（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）恒壓條件下，容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

思考：對于逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g)呢？對于可逆反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g)（2）（3）（5）（1）（4）（5）均不能說明深度思考(2)一段時間后，該反應達到化學平衡，下列能說明達到化學平衡狀態(tài)的是_________(填序號)。①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③單位時間內(nèi)消耗amolSO2，同時生成amolSO3④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2⑤混合氣體的總的物質(zhì)的量不再改變⑥混合氣體的壓強不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變①⑤⑥⑧2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。步步高P595.(2022·河北保定高一期中)恒溫下在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。(1)該反應的化學方程式為

__________________。(2)從開始至5min，Y的平均反應速率為_________________；X的轉(zhuǎn)化率為

____。0.02mol·L－1·min－160%(3)反應達平衡時體系的壓強是開始時的___倍。步步高P61(4)下列描述中能表明反應已達到平衡狀態(tài)的是__________(填序號)。①容器內(nèi)溫度不變②混合氣體的密度不變③混合氣體的壓強不變④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變⑤Z(g)的物質(zhì)的量濃度不變⑥容器內(nèi)X、Y、Z三種氣體的濃度之比為3∶1∶2⑦某時刻v(X)＝3v(Y)且不等于零⑧單位時間內(nèi)生成2nmolZ，同時生成3nmolX③④⑤⑧(5)在某一時刻采取下列措施能加快反應速率的是____(填字母)。A.加催化劑B.降低溫度C.體積不變，充入XD.體積不變，從容器中分離出YAC四.化學反應條件的控制促進有利反應提高原料利用率加快反應速率抑制有害反應減慢反應速率抑制副反應發(fā)生減少/消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生化學反應條件控制在化工生產(chǎn)中，為了提高反應進行的程度而調(diào)控反應條件時，需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性?；敬胧└淖兎磻俾矢淖兎磻薅雀淖儨囟取舛?、氣體的壓強、固體的表面積以及催化劑的合理使用等改變溫度、濃度、氣體的壓強等反應條件的控制：為什么工業(yè)上通常采用400-500℃，10-30Mpa條件合成氨氣？催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3工業(yè)合成