第二章第三节第三课时 化学反应的限度课件高一化学人教版必修2.pptx

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1、 第2课时 化学反应的限度第三节化学反应的速率和限度 C+O2=CO2 C+CO2=2CO Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温阅读课本P50科学史话，了解炼铁高炉尾气之谜可逆反应启示启示:化学反应化学反应是有限度的是有限度的，有些，有些反应反应是可逆的是可逆的高温新课导入 情景导入-炼铁高炉尾气之谜2SO2+18O2 2SO3加入18O2SO22SO2+18O2 2SO3S18O2S16O18O你能用一个化学专用名词描述这个过程吗？18O218O16OS18O3S16O3S16O218OS16O18O216O2S16O2 一、一、【可逆反应可逆反应】1、定义2、特点同一条件下,既能向正反

2、应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应.同一条件，同时发生，同时存在（3同）3、典例所有化学反应都是可逆的，只是可逆程度大小不同而已；有些反应在同一条件下逆反应程度很小，称为不可逆反应。高温高压催化剂高温高压催化剂加热N2+3H2 2NH3 SO2+O2 SO3Cl2+H2O HClO+HCl H2+l2 2HlCO2+H2O H2CO3 NH3+H2O NH3H2O针对训练针对训练1、下列反应是否属于可逆反应？(1)H2在O2中燃烧生成水与水电解产生H2与O2 (2)二次电池的放电与充电(3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖 与糖在体内氧化生成CO2和H2O (4)CO2+H2O

3、H2CO3 与 H2CO3 CO2+H2O否否否是D 3在密闭容器中进行反应X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.2 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1 BY2为0.4 molL1 CX2为0.2 molL1 DZ为0.4 molL1AX2:(0-0.2)Y2:(0.1-0.2)Z:(0-0.4)X2(g)Y2(g)2Z(g)始c 0.1 0.2 0.2 转c 0.1 0.1 0.2 平c 0 0.1 0.4 2Z(g)X2(g)Y2(g)始c 0.2 0.1 0.

4、2 转c 0.2 0.1 0.1 平c 0 0.2 0.3 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.91、0时刻，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度 ，逆反应速率 。2、0-50时，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度 ，逆反应速率 。【典例典例】：某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3 催化剂催化剂最大为0减小增大3、50以后，正反应速

5、率 逆反应速率，且均 ；反应物浓度 ，生成物浓度 。等于不变最大为0 减小增大不变不变v vt v v正正 v v逆逆 v v正正v v逆逆v v正正v v逆逆50500 0(1)0(1)05050：v(v(正正)v()v(逆逆)(2)50(2)50以后：以后：v(v(正正)=v()=v(逆逆)5050以后以后反应处反应处于平衡状态于平衡状态!时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.

6、9化学平衡状态时，反应真的“停止”了吗？否，看似静止，实则在反应，属于动态的平衡1、定义 二、二、【化学平衡化学平衡】在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，简称化学平衡状态注意：化学平衡状态是给定条件下可逆反应所能完成的最大程度，即该反应进行的限度，此时反应物的转化率最大。1、任何可逆反应在给定条件下都有一定的限度，不同反应的限度不同。2、改变反应的条件可以在一定程度上改变一个反应的限度，即破坏化学平衡状态；3、工业生产中，通过调控条件可以使反应更好地符合人们预期的结果。2、特点动：动：等：等：定：定：变：变：逆逆:动

7、态平衡动态平衡（v(正正)=v(逆逆)0）v(正正)=v(逆逆)各组分的浓度和含量保持不变。各组分的浓度和含量保持不变。条件改变，原平衡被破坏，在新的条件改变，原平衡被破坏，在新的条件条件下下建立新的平衡。建立新的平衡。可逆反应可逆反应1.可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等2、正误判断：（1）化学反应进行的限度只与化学反应本身有关，与外界条件无关（2）当某可逆反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态（3）当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等。（4）在一定条件下，向密闭容器中充入1 m

8、ol N2和3 mol H2充分反应，达到平衡时N2、H2、NH3三者共存针对训练针对训练D 针对训练针对训练 三、三、【化学反应条件的控制化学反应条件的控制】阅读课本P51,思考：1、生产生活中如何促进有利的反应？2、生产生活中如何抑制有害的反应?提高反应物的转化率、加快反应的速率 减缓反应的速率、减少甚至消除有害物质的产生、控制副反应的发生 阅读课本P52,思考：如何提高煤的燃烧效率？1、粉碎固体原料，以增大其与氧气的接触面，加快反应速率，同时可以提高原料的利用率2、空气过量有利于煤的充分燃烧，提高煤的利用率3、炉膛应该用隔热、耐高温材料，减少热量的损失4、废气中的热量可以加以利用，避免浪

9、费你知道燃煤脱硫的原理吗?CaCO3 =CaO+CO2 CaO +SO2 =CaSO3 2CaSO3 +O2 =2CaSO4高温高温燃煤时加入氧化钙可以脱硫，但是不能解决温室效应拓展视野拓展视野针对训练针对训练阅读课本P53思考与交流：1、加热能够加快化学反应速率2、减缓或抑制橡胶和塑料老化的速率3、隔绝空气和水，防止金属的腐蚀4、使林木与火源隔离，防止火势扩大，利于灭火5、硅胶可以吸水，防止食品、药品受潮变质问题思考问题思考 重难突破【化学平衡的判断】一定条件下，某容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)一段时间后，反应处于平衡状态，思考：高温高压催化剂1、氮气的消耗速率与生成

10、速率有何关系？同一物质：V正正（N2)=V逆（N2)注意：非平衡状态的时候不具备以上关系2、氮气的消耗速率与氢气的生成速率有何关系?不同物质：V逆（H2)=1：3V正（N2)方法小结方法小结一、等速标志：V正正=V逆逆同一物质的生成速率等于它的消耗速率不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学方程式的计量数之比。【化学平衡的判断】V正正（H2)=V逆逆(H2)V正（H2)V逆（N2)=3：1或 V正（H2)=3 V逆(N2)针对训练针对训练 能能说明反应说明反应 为为平衡状态的为：平衡状态的为：N2+3H2 2NH3V正正(N2)=V逆逆(N2）2V正正(H2)=3V逆逆(NH3）V正正(N2)

11、=2V逆逆(NH3）3V正正(N2)=V正正(H2）单位单位时间内，每生成时间内，每生成1molN2就生成就生成2molNH3。单位单位时间内，时间内，每生成每生成1molN2就生成就生成3molH2。单位单位时间内，每断开时间内，每断开1molNN键就形成键就形成3molH-H键。键。单位单位时间内，每断开时间内，每断开1molNN键就形成键就形成6molN-H键。键。问题思考问题思考一定条件下，某容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)一段时间后，反应处于平衡状态，思考：高温高压催化剂1、N2、H2、NH3的浓度、体积、物质的量、质量是否改变？2、N2、H2、NH3的体积分数

12、、物质的量分数、质量分数是 否改变?均保持不变均保持不变注意：非平衡状态的时候以上均为变量二、变量不变：反应体系中各物质的浓度保持不变各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的体积及体积分数、分子数、反应物的转化率保持不变方法小结方法小结【化学平衡的判断】针对训练针对训练1 1、能、能说明反应说明反应 为为平衡状态的为：平衡状态的为：N2+3H2 2NH3H2的质量不变的质量不变 NH3的浓度不变的浓度不变 N2的转化率不变的转化率不变 c(N2)：c(H2）：c(NH3）=1:2:3 N2、H2、NH3的浓度相等的浓度相等 H2的体积分数不变的体积分数不变气体的总物质的量不变

13、气体的总物质的量不变气体的总质量不变气体的总质量不变2、以下条件能够证明下列反应处于平衡状态的是：恒温恒容的密闭容器，压强不再改变恒温恒压的密闭容器，体积不再改变绝热的密闭容器，温度不再改变 恒温恒容的密闭容器，混合气体的密度不变 恒温恒压的密闭容器，混合气体的密度不变 混合气体的平均摩尔质量（平均相对分子质量）不变 混合气体的颜色不变混合气体的总质量不变(1)H2(g)+I2(g)=2 HI(g)(2)2SO2(g)+O2(g)=2 SO3(g)(3)2A(g)+B(s)=2 C(g)（A、C均为无色气体）归纳小结归纳小结【化学平衡的判断】方法小结化学平衡的判断方法同一物质V正正(A)=V逆

14、逆(A)等速标志不同物质变量不变 pV=nRT恒温恒容，压强恒温恒压，体积V逆逆(B)=a:bV正正(A)混合气体的密度=Vm混合气体的平均摩尔质量（平均相对分子质量）M=nm1、一定条件下，a L密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（）Ac(N2)：c(H2)比值不变B2v(H2)3v(NH3)C单位时间内1个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂D单位时间消耗0.1molN2的同时，生成0.2molNH3C典题训练典题训练2、一定条件下，a L密闭容器中放入2molN2和4molH2发生N2(g)+3H

15、2(g)2NH3(g)的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（）Ac(N2)c(H2)比值不变B3v正(H2)2v逆(NH3)C N2、H2、NH3的浓度相等D混合气体的密度不再变化A对于对于反应：反应：N2+3H2 2NH3，当，当N2和和H2的物质的量之的物质的量之比不变的时候，反应一定处于平衡状态吗？比不变的时候，反应一定处于平衡状态吗？不一定不一定当当N2和和H2的起始充入量等于的起始充入量等于1:3时，不能判断平衡时，不能判断平衡当起始时仅当起始时仅充入充入NH3时，不能判断平衡；时，不能判断平衡；当当N2和和H2的起始充入量不等于的起始充入量不等于1:3时，能判断平衡时，能

16、判断平衡深入思考深入思考3、一定条件下，a L密闭容器中放入2mol NH4HS发生NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（）ANH3的体积分数不变B NH3和 H2S的浓度相等C 混合气体的平均相对分子质量不变D混合气体的密度不再变化D4、一定条件下，a L密闭容器中放入2mol NH3 和3mol H2S发生NH3(g)+H2S(g)NH4HS(s)的反应，下列选项中不能说明反应已达到平衡状态的是（）ANH3的体积分数不变B NH3和 H2S的浓度不变C 混合气体的总物质的量不变D混合气体的颜色不再变化D对于对于反应：反应：NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)，当，当NH3和和H2S的体积分数不变的时候，反应一定处于平衡状态吗？的体积分数不变的时候，反应一定处于平衡状态吗？不一定不一定当起始时仅充入当起始时仅充入NH4HS(s)时，不能判断平衡；时，不能判断平衡；当起始时按当起始时按1:1充入充入NH3(g)和和 H2S(g)时，不能判断平衡；时，不能判断平衡；当起始时不按当起始时不按1:1充入充入NH3(g)和和 H2S(g)时，能判断平衡；时，能判断平衡；深入思考深入思考