化学反应限度课件高一化学人教版

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化学反应的限度

炼铁高炉尾气之谜，阅读：科学史话，从这一材料中，你得到什么启示？是一个可逆反应，反应不能进行到底！新课引入新课引入一.可逆反应定义：在相同条件下，能既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“

⇌”双向性双同性共存性正、逆反应是在同一条件下同时进行的反应物和生成物同时存在，反应物转化率小于100%反应物生成物正向反应逆向反应Cl2+H2OHCl+HClO习题1、判断以下几个反应是否是可逆反应？为什么？NaOH+HCl==NaCl+H2O2SO2+O22SO3催化剂N2+3H22NH3催化剂2H2+O22H2O

点燃通电相同条件XXPb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放电充电X一、化学平衡时间(min)

01020304050607080c(SO2)10.60.30.20.120.10.10.10.1c(O2)0.50.30.150.10.060.050.050.050.05c(SO3)00.40.70.80.880.90.90.90.9在某密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3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一、化学平衡1)

0~t1

:v(正)____v(逆)2)

t1后:v(正)＝v(逆)≠0＞V时间tV正V逆V正=V逆反应速率达到平衡0t1

可逆反应中：当正反应速率和逆反应速率相等，反应中各组分的浓度保持不变，达到一种表面静止的状态，则为“化学平衡状态”。加入反应物后：前提实质标志反应没有停止动态平衡一、化学平衡可逆反应ν(正)=ν(逆)逆等动≠0特征动态平衡定各组分的浓度保持不变变条件改变，原平衡被破坏，平衡移动，在新的条件下建立新的平衡时间tV正V逆V正=V逆反应速率达到平衡0t1判断可逆反应是否达到平衡的直接标志。化学反应最大限度决定了反应物在该条件下的最大转化率二、化学平衡状态你知道吗？如何理解v(正)＝v(逆)一定条件下，可逆反应1．同一物质①单位时间内，有1molN2反应掉，同时有________生成②单位时间内，有2molNH3生成，同时有__________消耗③单位时间内，有1molH2生成，同时有__________消耗1molH22．不同物质①单位时间内，有1molN2反应掉，同时有__________生成，___________反应掉。3molH22molNH3②单位时间内，有3molH2反应掉，同时有__________反应掉2molNH3v(H2)正32二、化学平衡状态

（1）同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)

不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，即v正(A)：v逆(B)=a:b1、直接标志标志一：v正=v逆≠0⑤单位时间内有2molSO2生成，同时有_____O2

______2mol2mol1mol2mol生成消耗生成①单位时间内有2molSO2消耗，同时有2molSO2生成；②单位时间内有2molSO3生成，同时有_____SO3消耗；③单位时间内有2molSO2生成，同时有_____SO3______;④单位时间内有1molO2生成，同时有____SO3______;同一物质不同物质一、化学平衡【1】如图是可逆反应X2(g)＋3Y2(g)⇌2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是(

)A．t2～t3时，各物质的浓度不再发生变化B．t2时，反应未达到限度C．t2～t3时，反应已停止进行D．t1时，反应只向正反应方向进行AD2.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、逆反应的速率相等习题【答案】C二、化学平衡状态直接依据：相同物质看正逆、不同物质成比例N2+3H22NH31molN≡N键断裂的同时，有6molN－H键断裂1molN≡N键断裂的同时，有6molN－H键形成N2的消耗速率与N2的生成速率

N2的消耗速率与NH3的

速率之比等于———H2的生成速率与NH3的

速率之比等于———相等消耗1:23:2生成达到平衡的标志是:v(H2)：

v(N2)=3:1可否判断反应达平衡？不可以！！！因为任何时刻速率比都等于系数比二、化学平衡状态②

各成分的含量保持不变各组分的物质的量n

或

物质的量分数保持不变各组分的质量m

或

质量分数保持不变各气体的体积V

或体积分数保持不变各组分的物质的量浓度m

或

质量分数保持不变（注意不是相等，也不是成一定的比值）特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量标志二：变量不变是各组分，不是总成分判断这个物理量是否为变量解题方法：二、化学平衡状态标志二：“变量”不变气体的平均相对分子质量

MM=m总n总取决于有无非气体取决于气体系数差以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例若m+n≠p+q若m+n=p+q若各物质均为气体m总为定值n总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态n总为定值M为定值M不变时，不一定为平衡状态若有非气体参与m总为变量M为变量M不变时，即为平衡状态三、化学反应条件的控制标志二：“变量”不变ρ=m总V容器取决于有无非气体取决于气体系数差气体密度ρm总为变量若有非气体参与恒压或是恒容ρ为变量ρ不变时，一定为平衡状态以mA(g)+nB(S)pC(g)+qD(g)为例三、化学反应条件的控制标志二：“变量”不变混合气体总压强PV=nRT

因为恒容、恒温条件下，n(g)越大则压强P就越大，则无论各成份是否均为气体，只需考虑Δn(g)。当Δn(g)=0，则P为恒值，不一定是化学平衡状态。当Δn(g)≠0，则P一定时，一定是化学平衡状态。小结：重点理解如果一个物理量随着反应的进行而改变，当其不变时反应达到平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。反应举例mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡气体密度若体系的体积不变，密度一定混合气体的平均相对分子质量当m+n≠p+q时，平均相对分子质量一定当m+n=p+q时，平均相对分子质量一定颜色反应体系内有色物质的颜色一定温度体系温度一定(其他不变)平衡不一定平衡不一定平衡习题【例5】可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是__________。①④⑥⑦【例】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习题二、化学平衡状态的判定①速率:ν正(A)=ν逆(A)同一物质:ν生成(A)=ν消耗(A)1)直接标志②

各成分的含量保持不变

颜色、温度(绝热体系)保持不变2)间接标志：各成分的m、n、浓度C、气体体积及其百分含量、反应物的转化率保持不变3)其他可能的标志：不同物质，v正(A):v逆(B)=化学计量数之比根据具体情况分析变量不变小结：化学平衡判断标志总压强、总物质的量、混合气体的平均摩尔质量

、体系密度等第六章化学反应与能量

第二节

化学反应的速率与限度三、化学反应条件的控制

三、化学反应条件的控制二、化学反应条件的控制重点理解探究学习1.影响平衡状态(反应限度)的因素化学平衡是在给定条件下化学反应所能达到的或完成的最大限度最大限度最大转化率改变条件改变限度（改变化学平衡）①改变温度、浓度，化学平衡(反应限度)一定改变②改变压强，化学平衡不一定改变③加入催化剂只能改变反应速率，但不改变化学平衡(反应限度)这就需要进行化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制重点理解2.化学反应条件的控制⑴目的①促进有利的反应提高反应速率提高反应物的转化率即原料的利用率②抑制有害的反应降低反应速率控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生⑵工业合成氨条件的控制①400~500℃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②10MPa~30MPa压强越大，氨的产率越高，但对动力和生产设备的要求越高三、化学反应条件的控制思考与讨论为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？（提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态