2021-2022学年上高一化学人教版必修二第六章化学反应与能量——化学反应限度 课件（21张）

(共21张PPT)
第2课时 化学反应的限度
化学反应条件的控制
第2节 化学反应的速率和限度
课程目标展示 素养目标达成
1.了解可逆反应及其特点。 2.理解化学平衡状态的特征及标志,知道改变条件化学平衡会发生移动。 3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。 1.宏观辨识与微观探析:从宏观与微观的角度理解化学反应分为可逆反应和不可逆反应。
2.变化观念与平衡思想:从正、逆反应速率相等判断化学平衡,进而推断出达到平衡后变化的量都达到不变这一平衡特征。
导入
写出下列图中的化学反应方程式，图1，2在t1时刻后反应有什么特点？
新课展示
一、可逆反应
在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
特点
双同性
共存性
双向性
反应物 生成物
正反应方向
逆反应方向
在相同条件下，正、逆反应同时进行
反应物和生成物共同存在，反应物不会彻底完全反应完，反应物的转化率小于100%
注：在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替“ ”。
思考讨论
1、判断以下几个反应是否是可逆反应？为什么？
Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
2H2 + O2 2H2O
点燃
通电
可逆反应的正反应和逆反应在相同条件下进行
相同条件
X
X
2.可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡后,再向反应容器中充入含18O的一氧化碳,经过一段时间后,18O存在于(　 )
A.CO B.H2O
C.CO2、CO D.CO、H2O、CO2
1.一定条件下N2+3H2 2NH3为放热反应,下列说法正确的是(　 　)
A.该反应是可逆反应
B.反应达到平衡时,反应速率为零
C.氢气可以完全转化为氨气
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
课堂小练
思考讨论
在一恒容的密闭容器中，通入 1mol N2 和 3mol H2 ，并加入适当催化剂发生反应，思考并回答下列问题：
1、反应物和生成物浓度随反应进行有什么变化？
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
可逆反应
2、正反应速率和逆反应速率随反应进行有什么变化？
t0
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二、化学平衡
在可逆反应中，当 v正 = v逆 时， 反应物浓度和生成物浓度不再改变的状态；在化学上称之为 化学平衡状态，简称化学平衡。
平衡状态
反应没有停止，即： v正 = v逆 ≠ 0
动态平衡
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能进行的最大程度。
即反应进行的限度，此时，反应物也达到了最大转化率。
达到平衡状态时,反应是否停止了
1、化学平衡状态的特征
(1) 逆：研究对象是可逆反应
(2) 等：同一物质 v正 = v逆 ≠ 0
(3) 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，原来的化学平衡就会被破坏，
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
牛刀小试：一定条件下,向密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,当反应
N2+3H2 2NH3达到平衡时。下列说法错误的是(　 )
A.正、逆反应速率相等
B.NH3的物质的量为2 mol
C.N2、H2、NH3的浓度均不再变化
D.若升高温度,平衡状态将被破坏
2、化学平衡状态的判断
②相同时间内，生成 2mol SO3 同时消耗 1mol O2
③相同时间内，生成 2mol SO2 同时消耗 1mol O2
①相同时间内，生成 2mol SO2 同时消耗 2mol SO2
X
思考：对于反应
下列说明反应到达化学平衡状态的是 。
小结：化学平衡状态的判断
方法1：速率一正一逆，符合系数
1、一定温度下，可逆反应2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是 。
①单位时间内消耗n mol O2 ，同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molNO ，同时生成n molNO2
③用NO2、NO、 O2浓度变化的表示的反应速率的比为2 ：2 ：1
课堂练习
C
课堂练习
2、在恒容的密闭容器中发生反应 ，
下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是( )
A、N2、H2、NH3 的速率之比为 1∶3∶2
B、单位时间内消耗1molN2同时生成1molH2
C、当有1 mol N≡N 键断裂时，有 6 mol N—H 键断裂
D、单位时间内生成 2a mol NH3，同时消耗 a mol N2
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
2、化学平衡状态的判断
小结：化学平衡状态的判断
方法2：变量不变，平衡出现
随着反应化学反应的进行而会改变大小的物理量但它不再改变的时候
说明到达了化学平衡状态（反应限度），如当各组分浓度 、各组分物质的量、各组分百分含量（质量分数、体积分数等）、体系温度、颜色等不变时到达平衡
2.一定温度下，反应N2＋3H 2 2NH3能说明该反应已经达到平衡的是
A.单位时间内消耗1mol N2的同时生成2mol的NH3
C.单位时间内消耗1mol N2的同时生成1mol的H2
B. N2、H 2 、NH3的物质的量浓度比为1:3:2
D. N2在混合气体中的体积分数不再改变
1.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.C的生成速率与C分解的速率相等
B.单位时间内生成n molA,同时生3n molB 双选
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1:3:2
3、某密闭容器中有反应 2NO2 2NO＋O2 ，达到平衡的是（ ）
A、单位时间内生成 n mol O2 同时生成 2n mol NO2
B、单位时间内生成 n mol O2 同时生成 2n mol NO
C、c (NO2) : c (NO) : c (CO2) = 2 : 2 : 1
D、混合气体的颜色不再改变
E、混合气体的密度不再改变
F、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
G、混合气体的压强不再改变
ADEFHG
4. 在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达平衡的是( )
A、混合气体的压强
B、混合气体的密度
C、气体的平均相对分子质量
D、气体的总物质的量
若A为气体，则选( )
BC
ACD
若改为A(g)+B(g) C(g)+D(g)，则选( )
无
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化学反应条件的控制
目的：促进有利的化学反应；抑制有害的化学反应。
方法：改变化学反应速率
例如：工业合成氨
在温度较低时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率越高。
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
反应速率太慢
对设备要求高，生产成本高
考虑控制反应条件的成本和实际可能性
为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？
措施：燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积；
燃料充分燃烧，要有适量的空气或氧气；
充分利用燃料燃烧释放的热量，提高热能利用率。
我们可以从以下几个方面考虑：比如燃料的状态、空气用量、
炉膛材料、烟道废气中热能的利用
意义：提高能源利用率，节约能源，降低污染程度。
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
4、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
③④⑤⑥
课堂练习