【寒假预习专用】2025春高一化学必修第二册人教版上课课件 6.2.2 化学反应的限度

第二节

化学反应的速率与限度

课时2化学反应的限度

第六章

化学反应与能量

新人教版

化学

必修第二册贰本节重难点化学反应限度1化学反应条件的控制2目录阅读：P48科学史话，从这一材料中，你得到什么启示？

增加炼铁高炉的高度，不能改变高炉尾气中CO的比例，原因是：C+CO22CO是一个可逆反应，不能完全进行，存在一定的反应限度。在高炉中Fe2O3与CO的反应也不能全部转化为Fe和CO2。炼铁高炉尾气之谜课堂导入比较两个反应方程式对应表中数据，你能发现什么？n(H2)/mol22222n(O2)/mol0.51510100反应结束后H2物质的量10000表1：反应O2+2H2===2H2O中，点燃n(H2)/mol33333n(N2)/mol0.51510100反应结束后H2物质的量1.80.40.240.150.08表2：反应N2+3H2=========

2NH3中，催化剂高温高压化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。什么样的反应在给定条件下的进程有一定的限度？探究课堂什么是可逆反应？在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。探究课堂学习过的可逆反应有哪些？Cl2+H2OHCl+HClONH3+H2ONH3·H2OSO2+H2OH2SO3N2+3H22NH3高温、高压催化剂2SO2+O22SO3催化剂△

和

互为可逆反应吗？不是可逆反应，反应条件不相同。探究课堂可逆反应的特点1、双向性在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。【思考】对于可逆反应

向反应容器中充入N2

和H2

，可生成NH3

；

若向反应容器中充入NH3

，______得到N2（“能”或“不能”）。能探究课堂可逆反应的特点可逆反应不能完全进行，反应物不能完全被消耗，反应物转化率小于100%。2、不完全性【思考】对于可逆

反应

，向反应容器中充入1mol

N2

和3mol

H2

，充分反应后，①反应容器中____N2

剩余（“有”或“无”）；②最终可得到____________mol

NH3

。小于2有探究课堂化学平衡状态的建立时间(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3，各物质浓度随反应时间变化如下：催化剂△反应刚开始时，浓度、速率有什么特点？开始时c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)=

0只有正反应进行，v(逆)=0探究课堂化学平衡状态的建立时间(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3，各物质浓度随反应时间变化如下：催化剂△反应一段时间后，浓度、速率有什么特点？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正逆反应都进行，v(正)逐渐减小，

v(逆)逐渐增大，最终

v(正)

=v(逆)≠0探究课堂化学平衡状态的建立时间(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999

在某固定密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3，各物质浓度随反应时间变化如下：催化剂△反应开始时反应进行时反应50min后宏观物料角度c(反应物)____0c(反应物)______c(反应物)______c(生成物)____0c(生成物)______c(生成物)______微观速率角度v正

____0v正

______v正

______v逆

____0v逆

______v逆

______>=>=减小增大减小增大不变不变不变不变探究课堂如何用图像描述v正和v逆

变化规律？时间速率O正反应逆反应O时间浓度生成物反应物平衡时：C反、C生不再变化，达到了平衡状态，v正=v逆≠0反应开始时：C反最大,v正最大;反应进行过程中：C反↓,v正↓;

C生=0，v逆=0C生↑

v逆↑探究课堂【例1】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述中正确的是()A.c点处正反应速率和逆反应速率相等B.a点的正反应速率比b点的大C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D.在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率B高温、高压催化剂课堂典例化学平衡状态

（1）定义:在一定条件下的可逆反应中，当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。（2）对化学平衡状态的理解:前提（适用范围）：内在本质：外在标志：可逆反应v(正)=v(逆)≠0反应混合物中各组分的浓度保持不变探究课堂化学平衡状态(3)

化学平衡状态的特征逆定动等变化学平衡状态研究的对象是可逆反应达到化学平衡状态后，各组分浓度不再改变，不随时间变化而变化达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡外界条件改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡探究课堂化学平衡状态的判断

你觉得这些特征中，哪些可以说明一个可逆反应达到了一定条件下的反应限度（化学平衡状态）？“等”“定”--标志探究课堂如何理解

v正=v逆？核心：1、有正有逆的描述；2、转化为同一物质速率相等【例2】一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：下列能表示反应达到化学平衡状态的是

（1）单位时间内，有1molN2消耗，同时有1molN2生成

（2）单位时间内，有3molH2消耗，同时有2molNH3生成

（3）单位时间内，有1molN2消耗，同时有3molH2消耗

（4）1molN三N键断裂的同时有2molN-H键断裂

（5）2v正（N2）=v逆（NH3）(1)(5)

有正有逆

符合比例课堂典例如何理解

“定”？核心：一个量随反应一直变，突然不变

变量不变

即平衡【例3】一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2

2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示，下列能表示反应达到化学平衡状态的是

（1）容器内氮气的物质的量不再改变（2）容器内颜色不再改变（3）固定容器恒容条件下，容器内压强不再改变（4）固定容器恒容条件下，容器内气体密度不再改变（5）恒容或恒压条件，容器内平均相对分子质量不再改变(1)(3)(5)课堂典例【例4】下列说法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)（紫色）

已达到平衡状态的是___________。

①

单位时间内生成n

molH2的同时生成nmolHI

②

一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

③反应速率v(H2)=v(I2)时

④

c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1时

⑤

温度和体积一定，容器内压强不再变化时

⑥

温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时

⑦

条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时

⑧

温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时②

⑥课堂典例化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应的限度。②

同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即：

改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。①

化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。化学平衡状态的限度探究课堂化学反应条件的控制1.控制化学反应条件的目的

促进有利反应：

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2.控制化学反应条件的方法改变化学反应速率：

改变温度、溶液的浓度、气体压强（或浓度）、固体表面积及使用催化剂等改变可逆反应进行的程度：

改变温度、溶液浓度、气体压强（或浓度）等探究课堂为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉：

增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率更快通入适当过量的空气：

增大O2浓度煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；

同时避免不充分燃烧，生成CO，造成环境污染炉膛材料尽量选择保温性能好的，烟道废气中的热量用来加热水、发电等，以提高热量利用率。探究课堂从速率和平衡的角度分析，为什么工业上通常采用400-500℃，10-30Mpa条件合成氨气？温度较低时氨的产率较高，但温度低时反应速率小，达到平衡需要的时间很长生产成本高压强越大，氨的产率越高，但对动力和生产设备的要求越高400~500℃10MPa~30MPa探究课堂【例5】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③

④

⑤

⑥课堂典例【例6】下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是___________(填序号)。(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒(2)步骤②