化学反应的限和条件的控制

化学反应的限和条件的控制第1页/共39页

课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练第2课时课前自主学案学习目标第2页/共39页1.认识可逆反应及其特点。2.了解并会判断化学平衡状态。3.初步了解化学反应条件的控制。学习目标第3页/共39页课前自主学案自主学习一、化学反应的限度1．可逆反应(1)定义：在同一条件下_______________和_______________均能进行的化学反应。正反应方向逆反应方向第4页/共39页(2)特点第5页/共39页思考感悟【提示】

(1)二者不属于可逆反应，因为可逆反应是在相同条件下进行的，而上述两反应的反应条件不同。(2)可逆反应不能进行到底，故不能生成2molNH3。第6页/共39页2．化学平衡状态——化学平衡(1)化学平衡的建立①反应开始时：v(正)最大，v(逆)为____。②反应过程中：反应物浓度逐渐减小→v(正)逐渐_______，生成物浓度逐渐增大→v(逆)从0开始逐渐________。③反应达到平衡时：v(正)____

v(逆)，反应物和生成物各组分浓度不再改变。(2)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图象0减小增大＝第7页/共39页(3)概念在一定条件下，当一个________反应进行到_______________和______________相等，反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。思考感悟2．可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态，此时反应物的转化率最大吗？【提示】可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态后，反应物的量不再随时间的变化而变化，因此反应物的转化率达最大值，且保持不变。可逆正反应速率逆反应速率第8页/共39页二、化学反应条件的控制1．化学反应条件的控制原料利用率反应速率反应速率第9页/共39页2．燃料燃烧的条件(1)燃料与_____________接触，且空气要适当过量。(2)温度达到燃料的___________。3．提高燃料燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的___________。关键是燃料与______________尽可能充分接触，且________要适当过量。(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。空气或氧气着火点转化率空气或氧气空气第10页/共39页思考感悟3．结合燃料燃烧的条件分析灭火的措施有哪些？【提示】

(1)隔绝空气(2)降低火焰的温度第11页/共39页1．下列说法正确的是(双选)(

)A．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变B．化学反应进行的时间越长，化学反应的限度越大C．当一个化学反应达到平衡状态后，各组分的物质的量浓度不再发生变化D．空气量充足时，燃料的燃烧充分自主体验第12页/共39页解析：选CD。化学平衡是一种动态平衡，平衡后反应仍在进行，但各组分的物质的量浓度不再发生变化；化学反应在一定条件下达到平衡状态时，随着时间的增长，化学反应的限度不再变化。第13页/共39页2．某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应：2HI(g)

H2(g)＋I2(g)，下列情况能够说明反应已达到平衡状态的是(

)A．压强不再随时间而改变时B．气体的总质量不再改变时C．混合气体颜色不再改变时D．单位时间内每生成1molI2，同时有2molHI消耗时第14页/共39页解析：选C。判断一个反应是否达到限度，主要是看各种成分的量是否再发生改变，正、逆反应速率是否相等。因为反应中各成分均为气体且反应前后气体的物质的量相等，所以无论是否达到平衡，压强和总质量都不发生改变，故A、B两项不正确。生成I2与消耗HI的方向均为正反应方向，D项不能说明正反应速率与逆反应速率相等，故不正确。第15页/共39页3．中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于(双选)(

)A．增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源B．减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成C．提高煤炭的热效率并减少CO的排放D．使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率答案：CD第16页/共39页课堂互动讲练化学平衡的特征和平衡状态的判断1．化学平衡的特征第17页/共39页2．化学平衡状态的判断第18页/共39页第19页/共39页第20页/共39页特别提醒：对于反应前后气体分子数不发生变化的反应，如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)不能根据混合气体的总物质的量、压强、总体积、密度不再变化来判断反应是否达到化学平衡状态。

(2011年宜昌高一检测)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(气)＋nB(气)pC(气)＋qD(气)当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是(

)例1第21页/共39页①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q⑥单位时间内mmolA发生断键反应，同时pmolC也发生断键反应第22页/共39页A．③④⑤⑥

B．②③④⑥C．①③④⑤

D．①③④⑥【解析】

判断化学平衡的根本标志是v(正)＝v(逆)，⑥中mmolA断键，则同时生成pmolC，而pmolC也发生断键反应，因此对C而言v(正)＝v(逆)，⑥正确，而⑤中没有指明反应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，③、④正确；第23页/共39页间接标志是体系的温度不再改变，故②正确。但因m＋n与p＋q的相对大小不确定，故①无法确定。若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则①错误。因此选B。【答案】

B【误区警示】

(1)因未仔细审题，即未读懂“不传热的密闭容器”而错误地认为体系的温度始终不变化而不选②。第24页/共39页(2)片面的认为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(即反应速率之比等于化学计量数之比)就是v(正)＝v(逆)，忽视了反应的方向问题，从而错选⑤，而导致本题错选A。变式训练1下列方法中可以证明2HIH2＋I2(g)一定达到平衡状态的是________。(填序号)①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③HI的体积分数与I2的体积分数相等第25页/共39页第26页/共39页解析：注意化学平衡状态的实质是正、逆反应速率相等，要仔细分析各项叙述中的反应速率。①中正、逆反应速率不相等，④、⑤是相同的，都是指的单向反应速率，故均不正确。平衡时，各物质的浓度或百分含量保持不变，并不一定相等，故③不正确。该反应前后气体分子数不变，故压强、相对分子质量、气体密度均不随反应的进行而改变，⑦、⑧、⑩均不正确。各气体中只有I2有颜色，反应进行时，随I2的浓度改变，颜色会发生改变，颜色不再改变时，说明已达平衡，故②⑥⑨正确。答案：②⑥⑨第27页/共39页化学反应条件的控制1．控制化学反应条件的目的化学反应有的快、有的慢，有的进行程度大、有的进行程度小，有的对我们有利、有的对我们不利。控制反应条件，促进有利的化学反应(提高反应物的转化率即原料的利用率，加快反应速率等)，抑制有害的化学反应(减缓反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生等)，使化学反应向着对我们有利的方向转化。第28页/共39页2．控制化学反应条件的基本措施(1)通过改变反应温度、溶液浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的使用等，改变化学反应的速率。(2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强(或浓度)等，改变可逆反应进行的限度。第29页/共39页(2011年哈尔滨高一检测)下列选项中，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的最佳措施是(

)A．多加煤以使炉火更旺B．把煤炭做成大煤球C．在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤D．把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧例2第30页/共39页【解析】

A项中只会增加煤的用量，不会使煤炭燃烧充分，也不能提高热能的利用率；B、C项无论从煤的粉碎程度，还是空气用量上都比不上D项。【答案】

D变式训练2下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是(

)①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化⑤将煤气化处理第31页/共39页A．①③④⑤

B．②③⑤C．③④⑤

D．①②③④解析：选C。着火点是可燃物的固有属性，不会改变，①、②均错，③④⑤均可以提高燃料的燃烧效率。第32页/共39页探究整合应用(1)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)该反应为放热反应且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为________。第33页/共39页(2)在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。①N2的转化率为________。②反应达到平衡时，放出热量为________(填序号)。A．小于92.4kJB．等于92.4kJC．大于92.4kJD．可能大于或小于或等于92.4kJ第34页/共39页第35页/共39页【解析】

(1)v(正)＝v(逆)时，表明反应处于化学平衡状态，故t2～t3，t4～t5段符合。(2)气体的压强为起始的80%，则气体的物质的量也为起始时的80%，则减少量为20%，因此，反应后气体的总物质的量减少(2mol＋8mol)×20%＝2mol。第36页/