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

第二节化学反应与速率限度第3课时

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。

互为可逆反应吗？不是可逆反应，反应条件不相同。SO2+H2OH2SO32SO2+O22SO3催化剂△N2+3H22NH3高温、高压催化剂NH3+H2ONH3·H2O书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“

⇌”任务一认识可逆反应可逆反应的特点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。两同性正反应与逆反应在同一条件下同时进行。共存性反应物与生成物同时存在。反应物转化率小于100%任务一认识可逆反应1.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的打√错误的打×。（1）1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA（）

（2）0.1mol

H2和0.1mol

I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA（）

×√2.已知可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态,若再向容器中充入18O2气体,反应一段时间后,18O可能存在哪些物质中?

18O2代替O2后,18O2与SO2结合生成的SO3含有18O,同时含18O的SO3分解,使SO2中也含有18O,因此18O可能存在SO2、O2、SO3这三种物质中。针对训练1可逆反应不能进行到底，存在一定的化学反应限度。思维启迪化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的例如2CO+O22CO2点燃2122mol1mol?mol2mol2SO2+O22SO3催化剂2122mol1mol?mol小于2mol有些化学反应能进行地较彻底（非可逆反应），有些化学反应是不能进行彻底的（可逆反应）。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任务二建立化学平衡的观念

在500℃，101KPa,将1molSO2和0.5molO2充入1L密闭容器中进行反应2SO2+O22SO3，测得的不同反应时间各组分浓度如下：催化剂△1.反应刚开始时，速率、浓度有什么特点？2.反应过程中，速率、浓度有什么特点？3.反应开始一段时间后，速率、浓度有什么特点？4.用图像描述v正和

v逆变化规律？(1)开始反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0c(SO2)、c(O2)最大，

c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

v(正)最大，v(逆)=0反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0v(正)v(逆)反应速率t1时间（t）0(3)平衡(2)变化v(正)减小，v(逆)增大v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

v(正)=v(逆)

≠0c(SO2)、c(O2

)减小,c(SO3)增大2SO2+O2

2SO3

c(SO2)、c(O2

)不变,c(SO3)不变2SO2+O22SO3催化剂△反应物浓度最大，生成物浓度为0反应物浓度不变，生成物浓度不变反应物浓度减小，生成物浓度增大各物质的浓度不再变化时间(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.899992SO2+O22SO3催化剂△v(正)v(逆)c(SO2)c(O2)c(SO3)一定条件下，根据上表绘图化学平衡状态概念：

适用对象：实质：外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变v(正)＝v(逆)≠0可逆反应✪正确理解：任务三认识化学平衡状态

在一定条件下可逆反应中，当正、逆反应速率相等时，各组分的浓度不再变化，达到了一种表面静止的状态，我们称之为化学平衡状态。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大“限度”。化学反应的限度即该条件下的最大转化率N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起：

变：

平：

1mol3mol0mol0.8mol0.2mol0.6mol2.4mol0.4mol0.4mol任务三认识化学平衡状态

(2)特征：①逆：研究对象是可逆反应②等：同一物质v正=v逆≠0③

动：一种动态平衡；化学反应达到平衡时，反应并没有停止。④

定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变⑤

变：当外界条件发生改变，原来的化学平衡可能会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。化学平衡的本质化学平衡的标志逆、等、动、定、变任务三认识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任务四化学平衡状态的判断任务四化学平衡状态的判断1、直接标志（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:b标志一：v正=v逆≠01、下列各关系中能说明可逆反应：N2+3H22NH3,已达平衡状态的是()A.3υ正（N2

）=υ正（H2）

B.υ正（N2

）=υ逆（NH3

）

C.2υ正（H2

）=3υ逆（NH3

）

D.υ正（N2

）=3

υ逆（H2）⇋1.可逆反应2NO2(g)

⇌

2NO(g)＋O2(g)在容积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是__________(填序号)。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、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态①④⑥⑦针对训练12、在一定温度下的恒容容器中发生可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)

，下列叙述不是该反应达到平衡的标志的是()①H2的生成速率与H2的分解速率相等②单位时间内生成amolH2，同时消耗amolI2③H2、I2、HI三者浓度相等的状态④H2、I2、HI的浓度不再变化⑤混合气体的总物质的量不再变化⑥混合气体的总压强不再变化⑦混合气体的密度不再变化⑧混合气体的平均相对分子质量不再变化③⑤⑥⑦⑧⇋针对训练1②

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：任务四化学平衡状态的判断标志二：“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，即为平衡状态任务四化学平衡状态的判断标志二：“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)为例任务四化学平衡状态的判断标志二：“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。任务四化学平衡状态的判断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小结：重点理解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任务五

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