第六章第二节化学反应的速率和限度课件--高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节化学反应的速率和限度第三课时化学反应的限度化学反应条件的控制\n思考：请大家写出Fe3+与I－反应的离子方程式。如果二者发生反应，如何检验产物？怎么保证Fe3+反应完全？实验：取5mL0.1mol/LKI溶液，加入0.1mol/LFeCl3溶液5到6滴，继续加入2mLCCl4，充分振荡，取上层清液，加入2滴KSCN溶液现象：加入CCl4后溶液分层，下层紫红色，说明生成I2上层清液中加入2滴KSCN溶液，溶液变成红色，说明溶液中存在Fe3+\n其实任何化学反应的进程都有一定的限度（可逆性），反应物不可能完全参加了反应，有些反应能进行地较彻底（非可逆反应），有些反应是不彻底的，甚至是可逆的（可逆反应）。Fe3+与I－确实发生了反应，但是即使I－过量，Fe3+也无法反应完全，说明这个反应存在一定的化学反应限度结论：\n一、可逆反应1、概念：在同一条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。典型的可逆反应有:N2+3H22NH3催化剂2SO2+O22SO3催化剂SO2+H2OH2SO3NH3+H2ONH3·H2O高温、高压\n同一条件下3、表示方法：书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。2、可逆反应的特点:\nN2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2放电充电2H2OH2↑+O2↑电解点燃√×√×14CO2、14C、14CO2、14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。1、以下几个反应是否是可逆反应？为什么？【思考与交流】\n2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)对于以上反应，请分析：（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？正、逆反应速率如何？（2）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？v(正)与v(逆)怎样变化？（3）一段时间后，反应是否停止？正、逆反应速率如何？在密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应反应物浓度大正反应速率大反应物浓度减小，生成物浓度增大v(正)减小，v(逆)增大二、化学反应限度v(正)＝v(逆)≠0\n反应开始时：反应物浓度最大，v(正)最大；生成物浓度为零，最小，v(逆)为零。反应进行中：反应物减少，导致v(正)逐渐减小；生成物由无到有逐渐增多，导致v(逆)从零逐渐增大。反应到一定时间：v(正)＝v(逆)≠0；各反应物和生成物的浓度不再发生变化1、化学平衡状态的建立\n由于v(正)=v(逆)≠0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化。从外表上看，反应好象“停止”正反应速率逆反应速率相等时间速率1、化学平衡状态的建立\n2、化学平衡状态的定义：在一定条件下，可逆反应中，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变。达到了一种表面静止的状态，我们称之为“化学平衡状态”。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大“限度”。反应速率v(正)v(逆)t1时间0\n3、化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变(1)逆：讨论的对象是可逆反应(前提)(2)等：同一物质v正=v逆≠0(实质)(3)动：化学平衡是一种动态平衡。化学反应达到平衡时，反应并没有停止。(4)定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变(标志)(5)变：化学平衡状态是有条件的，当影响化学平衡的外界条件发生改变，化学平衡就会被破坏，在新的条件下建立新的化学平衡。\n⑴直接标志：①平衡的本质（V(正)=V(逆)）a、同一物质，V消=V生(消耗速率等于生成速率)b、在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；（等号同边一生一死，量与系数成正比）c、在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。（等号两边同生共死，量与系数成正比）同侧异向，异侧同向，比列计算4、化学平衡状态的判断\n②从组分的浓度保持不变达平衡时各物质的含量（质量分数、物质的量分数、体积分数）、各物质的浓度、质量、物质的量均不再变化。⑵间接标志：①对于反应前后气体体积不等的可逆反应，反应体系总压强和混合气体的平均摩尔质量不变化。②对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。规律：变量不变即可判断平衡。\n例1：在恒温恒容下,下列叙述是可逆反应:A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是()①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④混合气体的总压强不再变化⑤混合气体的物质的量不再变化⑥单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑦A、B、C、D的物质的量之比为1:3:2:2⑧混合气体的密度不再变化①③④⑤⑥⑧\n三、化学反应条件的控制1、控制化学反应条件的意义促进有利反应提高原料利用率加快反应速率抑制有害反应减少甚至消除有害物质的产生控制副反应的发生\n控制生产成本反应实际可能性2、应用实例：工业合成氨温度低，速率慢，但氨的产率高压强大，速率快，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反应速率综合考虑温度：400℃—500℃压强：10MPa—30MPa使用催化剂三、化学反应条件的控制\n课堂小结：一、可逆反应二、化学平衡状态三、化学反应条件的控制\n谢谢指导\n高炉炼铁的主要反应是：2C(焦炭)＋O2(空气)=2CO(放出热量)，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。炼制1吨生铁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，且从高炉中出来的气体中含有没利用的CO气体，开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟没有改变，这是什么原因呢？【科学史话】\n1、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.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止C2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是（）A.C的生成速率和C的分解速率相等.B.单位时间内生成1molA同时生成了3molB.C.A、B、C浓度不再变化.D.A、B、C的分子个数之比为1：3：2AC【课堂练习】\n【例题】可逆反应2NO22NO+O2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态A.①④B.②④C.①③④D.②③⑤4、化学平衡状态的判断\n2、影响煤燃烧效率的条件(1)煤的状态。(2)空气用量。(3)炉(灶)膛材料的选择。(4)燃烧后烟道废气中热量的利用。3、提高燃料燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能，且气空要。(2)尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。充分燃烧充分接触适当过量\n例：对于在一定条件下的可逆反应：判断以下哪些叙述说明V(正)＝V(逆)？（1）单位时间内，消耗1molN2，同时生成1molN2（2）单位时间内，消耗3molH2，同时消耗2molNH3（3）单位时间内，生成1molN2，同时有2molNH3生成（4）单位时间内，消耗1molN2，同时有2molNH3生成N2+3H22NH3\n