化学人教版（2019）必修第二册6.2.2第六章化学反应的限度（共30张ppt）

(共30张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度
表1：反应 中，
0
0
0
0
1
反应结束后CO物质的量
100
10
5
1
0.5
n(O2)/mol
2
2
2
2
2
n(CO)/mol
2CO + O2 2CO2
点燃
表2：反应 中，
0.04
0.1
0.14
0.2
1.2
反应结束后SO2物质的量
100
10
5
1
0.5
n(O2)/mol
2
2
2
2
2
n(SO2)/mol
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
通过表中数据，你能发现什么？
表2反应中，SO2不能全部转化成SO3，反应有一定限度
二、化学反应的限度
在相同条件下，向正、反两个方向同时进行的反应。
1、可逆反应
N2 + 3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
H2 + I2 2HI
2SO2 +O2 2SO3
催化剂
△

典型的可逆反应
SO2 +H2O H2SO3
NH3 +H2O NH3 ·H2O
（1）可逆反应不能进行到底；
（2）可逆反应中：反应物的转化率<100%；
（3）可逆反应结束时，反应物和生成物共存。
2、可逆反应的特点：
双向性、同时性、共存性
共存性
2.在一密闭容器中加入2mol SO2和1mol 18O2，
（1）2molSO2和1mol18O2反应能生成2molSO3吗？
最终反应容器中有哪些物质？
（2）18O可能存在于哪些物质中？
2SO2 +O2 2SO3
催化剂
△
学以致用
对于以上反应，请分析：
（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？
（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？
（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？
（4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？
3、在密闭容器中加入2molSO2和1mol O2发生反应：
2SO2(g) +O2 (g) 2SO3(g)
正向反应
逆向反应
根据上述浓度变化，你能画出正反应速率和逆反应速率随着时间的变化曲线图吗？
2SO2 + O2 2SO3
（1）开始时c(SO2) 、c(O2)大， c(SO3)=0
开始阶段有什么特征？
只有正反应，v(逆)=0
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)≠0
瞬间过后有什么特征？
正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆)
2SO2 + O2 2SO3
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
c(SO2) 、c(O2 )变小 ,v(正）减小
c(SO3) 增大,v(逆）增大
（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。
反应一段时间后有什么特征？
v(正)= v(逆) ≠0
2SO2 + O2 2SO3
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
各物质浓度保持不变，化学反应达到限度——化学平衡状态
反应速率
v(正)
v(逆)
v(正)= v(逆)
t1
时间（t）
0
①0～t1段：v(正)>v(逆)
②t1时刻及以后：
v(正)=v(逆)
正反应速率和逆反应速率随时间变化图示：
（5）反应会进行到什么时候“停止”？
当正反应速率与逆反应速率相等时。
（6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？
反应物和生成物浓度不再改变。
（7）给这个状态命名
化学平衡状态。
（8）反应真的停止了吗？
未停止，处于动态平衡。
2SO2(g) +O2 (g) 2SO3(g)
正向反应
逆向反应
（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，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到表面一种静止的状态。——这就是这个反应所能达到的限度，我们称之为化学平衡状态
前提（适用范围）：可逆反应
内在本质：v(正)= v(逆) ≠0
外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变
3、化学平衡状态
（2）化学平衡状态的特征
③动：动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0）化学平衡是动态平衡；即：达到化学平衡时，反应并没有停止，而是以正、逆速率相等地进行。
②等：v(正)= v(逆)
④定：各组分的浓度、转化率和含量等保持不变。
⑤变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。
①逆:可逆反应
逆
等
定
动
变
（3）如何判断达到化学平衡状态？
从平衡状态的定义入手：各组分浓度不再改变；正反应速率等于逆反应速率。
①速率：v(正)=v(逆)
②各成分的浓度保持不变
判断方法：
方法总结：变量不再改变
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
是
是
【练习】
1.以3H2+N2 2NH3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。
否
是
否
（2）间接标志
平衡
平衡
不一定平衡
不一定平衡
平衡
（看方程式等号两边的系数）
平衡
平衡
平衡
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量不再改变
不一定平衡
不一定平衡
平衡
平衡
平衡
不一定平衡
1.对于可逆反应M＋N Q 达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B. M、N全部变成了Q
C. 反应物和生成物的浓度都保持不变
D. 反应已经停止
C
【练习】
2.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B (g) 2C(g) 达到平衡状态的标志是（ ）
A. C的生成速率和C的分解速率相等.
B. 单位时间内生成1molA同时生成了3molB.
C. A、B、C浓度不再变化.
D. A、B、C的分子个数之比为1：3：2
AC
【练习】
3.在一定温度下,2NO2（g) N2O4(g)
(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（ ）
A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2
C.体系的颜色不再改变
D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比 2 ：1
C
三、化学反应条件的控制
促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应
1.目的
2.方法
（1）通过改变温度、浓度、压强、表面积、使用催化剂等 改变化学反应速率；
（2）通过改变温度、浓度、压强等，改变可逆反应的限度
思考与讨论
1.从提高煤的燃烧速率考虑
a增大氧气的浓度
b 增大煤粒的表面积
c增大煤粒与氧气接触的表面积
2. 从提高煤的燃烧限度考虑
适当增大氧气的量
目的可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全生成CO，产生热量减少，且会造成污染。
1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是（ ）
A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零
C.平衡状态时，各物质的浓度保持相等
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
A
【课堂练习】
3.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
D
【课堂练习】
下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3
已达平衡状态的是 ( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
A、C
随堂练习
练习
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
D
对于可逆反应M＋N Q达到平衡状态时，
下列说法正确的是（ ）
A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B. M、N全部变成了Q
C. M、N、Q的浓度都保持不变
D. 反应已经停止
C
在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)
达到平衡的标志是（　　　）
A.　A的生成速率与C分解的速率相等
B.　单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB
C.　A、B、C的浓度不再变化
D.　A、B、C的分子数比为1:3:2
C
14CO2 + C CO，达到化学平衡后，
平衡混合物中含14C的粒子有 。
14CO2、14C、14CO
例3
反应：2NO＋O2 2NO2达到平衡后，下列叙述中不正确的是( )
A 平衡时，O2与NO不再化合。
B 平衡时，O2 、NO 、NO2 的物质的量浓度相等
C 平衡时，反应混和物中NO2的质量等于O2与NO的质量之和。
D 平衡时，O2 、NO 、NO2的物质的量浓度、百分含量保持不变。
E 平衡时，容器中O2 、NO 、NO2三种物质共存
F平衡时，NO2的产率不变。
G平衡时，容器内的总分子数、压强不变
H平衡时，容器内混和气体的颜色不再变化
A B C