2023-2024學年人教版新教材必修第二冊 第六章第二節(jié) 化學反應的速率與限度（第2課時） 課件（25張）

第六章化學反應與能量第二節(jié)

化學反應的速率與限度

課時2

【閱讀】P48科學史話，從這一材料中，你得到什么啟示？1.知道可逆反應存在限度。2.理解化學平衡狀態(tài)的特征。3.知道控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用。【思考】在化學反應中，反應物之間是按照化學方程式中的系數(shù)比進行反應的，那在實際反應中，反應物能否按相應的計量關系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？

①2H2+O2=2H2O

已知：2mol1mol

②2SO2+O2=2SO3

已知：2mol1mol

2mol?<2mol??【可逆反應】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?？赡娣磻荒苓M行到底，存在一定的限度知識點一:化學反應的限度1.認識可逆反應【實驗驗證】

已知FeCl3溶液和KI溶液發(fā)生如下反應:2Fe3++2I-=2Fe2++I2取5mL0.1mol·L-1KI溶液，滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液5~6滴，繼續(xù)加入2mLCCl4充分振蕩。靜置后觀察到什么現(xiàn)象？取上層溶液，用KSCN溶液檢驗是否還存在Fe3+。該實驗說明了什么？【方案】1.取5mL0.1mol/LKI溶液，加入0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴。3.取上層清液，滴入2滴KSCN溶液。2.向上述溶液中繼續(xù)加入2mLCCl4。檢驗Fe3+是否完全反應檢驗是否生成了I2KI過量實驗現(xiàn)象結(jié)論①FeCl3溶液與過量KI溶液混合②在反應①的溶液中加入CCI4,振蕩、靜置③取②的上層清液,滴加KSCN溶液試管內(nèi)溶液變?yōu)樽厣嚬軆?nèi)液體分層，下層呈紫紅色試管內(nèi)溶液變?yōu)榧t色Fe3+與I-發(fā)生化學反應生成了I2I2易溶于CCl4溶液中還有Fe3+2Fe3++2I-=2Fe2++I2即反應2Fe3++2I-2Fe2++I2為可逆反應，反應存在一定的限度FeCl3溶液和KI溶液發(fā)生如下反應:2Fe3++2I-=2Fe2++I2后的溶液中同時存在著Fe3+和I2

?？梢奆eCl3和KI的反應沒有完全進行到底，該反應有一定的限度。【總結(jié)】事實表明,許多反應都是可逆的,在同一條件下既可以向正反應方向進行,又可以向逆反應方向進行，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，在一定條件下,可逆反應是有一定限度的。關于氯水有以下幾點事實：1.氯水呈黃綠色2.氯水呈酸性3.氯水具有漂白性4.氯水能使和硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀說明氯水含有以下成分成份：Cl2

H+

HClO

Cl-

由此可見，在一定條件下氯氣與水并不能完全反應，這是一個可逆反應。Cl2+H2OHClO+HCl氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應。根據(jù)“煉鐵高爐尾氣之謎”和已學的可逆反應小結(jié)可逆反應的特點。可逆反應的特點：①相同條件，同時進行②不能完全轉(zhuǎn)化(即反應物與生成物共存)2.建立化學平衡觀念時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999在某密閉容器中發(fā)生反應：此條件下進行到什么時候達到了這個反應的限度?此時的反應是否停止了？此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?2SO2+O22SO3催化劑各物質(zhì)的濃度保持不變【開始階段】反應速率v(正)v(逆)t1時間（t）0（1）開始時c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

只有正反應，v(逆)=0正逆反應都進行，v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

【瞬間過后】反應速率v(正)v(逆)t1時間（t）0（2）瞬間后c(SO2)、c(O2

)變小,c(SO3)≠02SO2+O2

2SO3

【一定時間段內(nèi)】（3）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。2SO2+O2

2SO3

v(正)v(逆)反應速率t1時間（t）0v(正)=v(逆)

≠0時間（t）反應速率0t1v(正)＝v(逆)化學平衡狀態(tài)(1)0~t1：v(正)＞v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)化學平衡建立的過程v(正)v(逆)非化學平衡狀態(tài)2SO2+O22SO3催化劑由于v(正)=v(逆)

≠0，雖然正、逆反應都在進行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化。

從外表上看，反應好象“停止”

一定條件下，可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。3.化學平衡狀態(tài)概念平衡特征逆：可逆反應（或可逆過程）等：

v正=v逆(不等于零)動：正逆反應均未停止，只是速率相等,是動態(tài)平衡定：平衡時，各組分的濃度或含量保持不變變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡移動D【思考】還有哪些特征可以判斷可逆反應已達到了平衡狀態(tài)？練一練1.可逆反應達到平衡的重要特征（

）A.反應停止了B.正、逆反應速率都為零C.反應物和生成物的濃度相等D.正、逆反應的速率相等2.下列說法中不正確的是()A．當可逆反應達到平衡時，就是此反應在該條件下能達到的限度B．當可逆反應達到平衡時，此反應的正反應速率和逆反應速率相等C．延長反應時間，不能使2molSO2與1molO2反應生成2molSO3D．化學反應達到其限度后，反應就停止了D【常用于判斷反應達到平衡的依據(jù)】達到平衡的標志：v正=v逆濃度不再改變（一定條件下）（1）直接標志（2）間接標志

以xA+yBzC為例：vA耗

=vA生vA耗

:vC耗

=x:zvB生

:vC生

=y:zvA耗

:vB生

=x:ya、能說明v正=v逆的標志①各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)保持不變②各氣體的體積或體積分數(shù)保持不變③各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)保持不變④體系的顏色和溫度不變b、各組分的濃度保持不變不是相等，也不是成一定比例c、方程式左右兩邊氣體系數(shù)之和不同的反應，壓強、氣體密度、氣體的總物質(zhì)的量、氣體平均分子質(zhì)量、容器壓強（恒容條件）、容器體積（恒壓條件）不變。類型判斷依據(jù)以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡正、逆反應速率的關系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA，即v正＝v逆平衡②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時生成pmolC，則v正不一定等于v逆不一定③在單位時間內(nèi)生成nmolB，同時消耗qmolD，因二者變化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆不一定溫度體系溫度一定(其他不變)平衡顏色反應體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定平衡高爐煉鐵

高爐煉鐵過程中發(fā)生的反應包括了可逆反應，而可逆反應存在一定的限度，當反應達到其限度以后，各物質(zhì)的量就不變了，因此煉鐵過程中，原料是不可能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的。通過對反應條件的控制，可以促進有利的化學反應，抑制有害的化學反應。對煉鐵的反應進行深入研究還有沒有意義？可逆反應的限度是建立在一定條件的基礎上的，改變反應條件可以在一定程度上改變反應的限度。知識點二:化學反應條件的控制

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。1.控制化學反應條件的基本措施:(1)改變反應物的溫度、濃度、氣體壓強、固體表面積以及催化劑的使用等來改變反應速率；

(2)通過改變可逆反應體系的溫度、溶液濃度、氣體壓強等，改變可逆反應進行的限度。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3達到平衡時平衡混合物中NH3的含量（體積分數(shù)）資料1壓強增大，氨的含量增大溫度升高，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壓強高壓溫度高溫催化劑使用分析角度反應條件高壓低溫不影響10~30MPa合成氨的適宜條件400~500℃鐵觸媒練一練1、以3H2+N22NH3為列分析,判斷下列情形是否達到平衡狀態(tài)?(1)若有1molN2消耗，則有1molN2生成。(2)若有1molN2消耗，則有3molH2生成。(3)若有1molN2消耗，則有2molNH3生成。

(4)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵斷裂。

(5)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵生成。(6)若反應體系中N2、H2、NH3的百分含量不變。(7)反應體系中平均相對分子質(zhì)量一定。(8)若體系的體積一定，氣體的密度一定。(9)若體系的體積一定，氣體的壓強一定。是否是是是是否是否2、可逆反應

2NO2(紅棕色)

2NO(無色)＋O2(無色)在密閉容器中反應，達到化學平衡狀態(tài)的是（

）A.單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNO2B.單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNOC.c(NO2):c(NO):c(CO2)=2:2:1D.混合氣體的顏色不再改變F.混合氣體的密度不再改變E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變H.混合氣體個組分的體積分數(shù)不再改變ADEH3.化學反應限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術等方面得到了廣泛的應用，如果設法提高化學反應的限度，下面說法中錯誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟效益 D.能夠提高化學反應速率D4.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③④⑤