2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第六章第二节 化学反应的速率与限度（第2课时） 课件（25张）

第六章化学反应与能量第二节

化学反应的速率与限度

课时2

【阅读】P48科学史话，从这一材料中，你得到什么启示？1.知道可逆反应存在限度。2.理解化学平衡状态的特征。3.知道控制反应条件在生产和科学研究中的作用。【思考】在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？

①2H2+O2=2H2O

已知：2mol1mol

②2SO2+O2=2SO3

已知：2mol1mol

2mol?<2mol?⇋【可逆反应】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。可逆反应不能进行到底，存在一定的限度知识点一:化学反应的限度1.认识可逆反应【实验验证】

已知FeCl3溶液和KI溶液发生如下反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2取5mL0.1mol·L-1KI溶液，滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液5~6滴，继续加入2mLCCl4充分振荡。静置后观察到什么现象？取上层溶液，用KSCN溶液检验是否还存在Fe3+。该实验说明了什么？【方案】1.取5mL0.1mol/LKI溶液，加入0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴。3.取上层清液，滴入2滴KSCN溶液。2.向上述溶液中继续加入2mLCCl4。检验Fe3+是否完全反应检验是否生成了I2KI过量实验现象结论①FeCl3溶液与过量KI溶液混合②在反应①的溶液中加入CCI4,振荡、静置③取②的上层清液,滴加KSCN溶液试管内溶液变为棕色试管内液体分层，下层呈紫红色试管内溶液变为红色Fe3+与I-发生化学反应生成了I2I2易溶于CCl4溶液中还有Fe3+2Fe3++2I-=2Fe2++I2即反应2Fe3++2I-2Fe2++I2为可逆反应，反应存在一定的限度FeCl3溶液和KI溶液发生如下反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2后的溶液中同时存在着Fe3+和I2

。可见FeCl3和KI的反应没有完全进行到底，该反应有一定的限度。【总结】事实表明,许多反应都是可逆的,在同一条件下既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行，反应物不能完全转化为生成物，在一定条件下,可逆反应是有一定限度的。关于氯水有以下几点事实：1.氯水呈黄绿色2.氯水呈酸性3.氯水具有漂白性4.氯水能使和硝酸银溶液产生白色沉淀说明氯水含有以下成分成份：Cl2

H+

HClO

Cl-

由此可见，在一定条件下氯气与水并不能完全反应，这是一个可逆反应。Cl2+H2OHClO+HCl氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应。根据“炼铁高炉尾气之谜”和已学的可逆反应小结可逆反应的特点。可逆反应的特点：①相同条件，同时进行②不能完全转化(即反应物与生成物共存)2.建立化学平衡观念时间(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999在某密闭容器中发生反应：此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了？此时为何3种物质的浓度保持不变?2SO2+O22SO3催化剂各物质的浓度保持不变【开始阶段】反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0（1）开始时c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

只有正反应，v(逆)=0正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

【瞬间过后】反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0（2）瞬间后c(SO2)、c(O2

)变小,c(SO3)≠02SO2+O2

2SO3

【一定时间段内】（3）c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。2SO2+O2

2SO3

v(正)v(逆)反应速率t1时间（t）0v(正)=v(逆)

≠0时间（t）反应速率0t1v(正)＝v(逆)化学平衡状态(1)0~t1：v(正)＞v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)化学平衡建立的过程v(正)v(逆)非化学平衡状态2SO2+O22SO3催化剂由于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”

一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。3.化学平衡状态概念平衡特征逆：可逆反应（或可逆过程）等：

v正=v逆(不等于零)动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡移动D【思考】还有哪些特征可以判断可逆反应已达到了平衡状态？练一练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.下列说法中不正确的是()A．当可逆反应达到平衡时，就是此反应在该条件下能达到的限度B．当可逆反应达到平衡时，此反应的正反应速率和逆反应速率相等C．延长反应时间，不能使2molSO2与1molO2反应生成2molSO3D．化学反应达到其限度后，反应就停止了D【常用于判断反应达到平衡的依据】达到平衡的标志：v正=v逆浓度不再改变（一定条件下）（1）直接标志（2）间接标志

以xA+yBzC为例：vA耗

=vA生vA耗

:vC耗

=x:zvB生

:vC生

=y:zvA耗

:vB生

=x:ya、能说明v正=v逆的标志①各组分的物质的量或物质的量分数保持不变②各气体的体积或体积分数保持不变③各组分的质量或质量分数保持不变④体系的颜色和温度不变b、各组分的浓度保持不变不是相等，也不是成一定比例c、方程式左右两边气体系数之和不同的反应，压强、气体密度、气体的总物质的量、气体平均分子质量、容器压强（恒容条件）、容器体积（恒压条件）不变。类型判断依据以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正＝v逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，则v正不一定等于v逆不一定③在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，因二者变化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆不一定温度体系温度一定(其他不变)平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡高炉炼铁

高炉炼铁过程中发生的反应包括了可逆反应，而可逆反应存在一定的限度，当反应达到其限度以后，各物质的量就不变了，因此炼铁过程中，原料是不可能完全转化为产物的。通过对反应条件的控制，可以促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。对炼铁的反应进行深入研究还有没有意义？可逆反应的限度是建立在一定条件的基础上的，改变反应条件可以在一定程度上改变反应的限度。知识点二:化学反应条件的控制

在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。1.控制化学反应条件的基本措施:(1)改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积以及催化剂的使用等来改变反应速率；

(2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强等，改变可逆反应进行的限度。催化剂高温、高压N2+3H22NH3达到平衡时平衡混合物中NH3的含量（体积分数）资料1压强增大，氨的含量增大温度升高，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压强高压温度高温催化剂使用分析角度反应条件高压低温不影响10~30MPa合成氨的适宜条件400~500℃铁触媒练一练1、以3H2+N22NH3为列分析,判断下列情形是否达到平衡状态?(1)若有1molN2消耗，则有1molN2生成。(2)若有1molN2消耗，则有3molH2生成。(3)若有1molN2消耗，则有2molNH3生成。

(4)若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键断裂。

(5)若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键生成。(6)若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。(7)反应体系中平均相对分子质量一定。(8)若体系的体积一定，气体的密度一定。(9)若体系的体积一定，气体的压强一定。是否是是是是否是否2、可逆反应

2NO2(红棕色)

2NO(无色)＋O2(无色)在密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（

）A.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO2B.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNOC.c(NO2):c(NO):c(CO2)=2:2:1D.混合气体的颜色不再改变F.混合气体的密度不再改变E.混合气体的平均相对分子质量不再改变H.混合气体个组分的体积分数不再改变ADEH3.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面说法中错误的是()A.能够节约原料和能源 B.能够提高产品的产量C.能够提高经济效益 D.能够提高化学反应速率D4.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是_________(填序号)。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将液体燃料雾化处理⑤将煤进行气化处理⑥通入适当过量的空气③④⑤