2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册 第六章 第二节化学反应的限度 第3课时 课件(36张PPT)

(共36张PPT)
化学必修2第三课时化学反应的限度第六章化学反应与能量第二节 反应速率与限度教学目标1.了解可逆反应及特点。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。知识回顾----可逆反应
(1)定义：在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的
反应。
书写可逆反应的方程式不用“===”，而用“ ”连接。
(2)特点
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
反应物无法完全转化为生成物，
反应物与生成物同时存在
既能正向进行，又能逆向进行
H2 + I2 2HI
正反应：向右进行的反应
逆反应：向左进行的反应
氯气与水的反应：
工业合成氨：
SO2的催化氧化
H2与I2的反应
注意计算时设计的陷阱：反应物不能完全转化为生成物,反应不彻底
Cl2 + H2O HCl + HClO
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
2SO2 + O2 2SO3
H2 + I2 2HI
知识回顾----已经学过的可逆反应
一.化学反应平衡的建立过程
浓度和速率的变化
开始 反应物浓度_____ v正_____
生成物(SO3）浓度_____ v逆_____
反应进行 反应物浓度逐渐_____ v正_____
生成物(SO3）浓度_____ v逆_____
平衡
正逆反应速率相等，
反应物、生成物浓度不变
在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应:
最大
最大
为0
为0
减小
减小
增大
增大
速率时间图像
可逆反应的三种情况
(1) V正 ＞ V逆
(2) V正 =V逆
效果表现为正反应方向
平衡 各物质浓度一定
(3) V正 ＜ V逆
效果表现为逆反应方向
二.化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变
研究对象为可逆反应
V正= V逆≠ 0
达到平衡后各组分浓度和含量保持不变
外界条件改变，原平衡可能被破坏。在新条件下建立新的平衡
反应处于表面静止状态，正、逆反应仍在进行
其中，“等”和“定”可用于判断反应是否处于平衡
同一物质，正逆反应速率相等。
对于不同物质，正逆反应速率之比=化学计量数之比
：
N2 + 3H2 2NH3
V正(NH3)含义：
V逆(NH3)含义
NH3的生成速率
NH3的消耗速率
三、化学平衡状态
在一定条件下，当可逆反应进行到一定程度时，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。称为化学平衡状态，
简称化学平衡，即达到了化学反应的限度(反应物达到了最大转化率)
二.判断化学平衡的标志
1．速率标志
①同种物质——速率相等 v正(A) = v逆(A)
②不同物质—— 一正一逆成比例 速率之比＝化学计量数之比
v正(A) : v逆(B) =a : b（化学计量数之比）
先看方向，必须满足一正一逆才能判断平衡
即
逆向相等
—
速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一物质的消耗速率和生成速率相等
互动练习1：速率标志判断平衡
判断下列情况，反应 N2 + 3H2 2NH3 是否达到平衡.是的打√
(1)V正(NH3) = V(逆)NH3 (2)N2、H2、NH3的速率之比为1:3:2
(3)3V正(NH3)= 2V逆(H2) (4)V正(NH3)= V逆(H2)
(3)单位时间内消耗a mol N2同时生成2a molNH3
(4)单位时间内消耗1molN2同时生成3molH2
(5)单位时间内消耗1molN2同时生成1molN2
(6)断裂3molH-H键同时，断裂6molN-H键
√
×
√
×
√
×
√
√
【巩固练习1】：
(1)1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3（ ）
(2)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等( )
(3)在一定条件下，一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度，此时反应物达到最大转化率(　　)
(4)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止( )
判断正误
V正 =V逆≠0
×
√
×
×
浓度保持不变而不是相等
课前巩固练习1：速率标志--判断化学平衡
1.可逆反应A(g) + 3B (g） 2C(g).下列能判断反应处于平衡状态的是( )
A.C的生成速率与分解速率相等
B.单位时间内消耗amolA，同时生成2amolC
C.单位时间内消耗amolA，同时消耗2amolC
D.A、B、C的速率之比为1:3:2
E.V正B = 3V正A
F.V正B = 3V逆A
ACF
2．各组分浓度不变
反应混合物中各组分的浓度、含量(百分含量) 保持不变
二.判断化学平衡的标志-----直接标志
※（注意不是各组分浓度相等，也不是成一定的比例。而是不变
①各组分的物质的量或物质的量分数保持不变
②各气体的体积或体积分数保持不变
③各组分的质量或质量分数保持不变
④含有色气体体系的颜色不变
体系的颜色与有色物质的浓度有关
H2(g) + I2(g) 2HI(g)。恒温密闭容器中
下列能判断反应 处于平衡状态的是( )
A、H2、I2、HI的物质的量不变
B、混合气体的颜色保持不变
C、I2的体积分数不变
颜色与碘蒸气的浓度有关
互动练习2：
D、H2、I2、HI的浓度之比为1:1:2
ABC
※（判断平衡的标志是各物质浓度和含量不变
注意：不是各组分浓度相等，也不是成一定的比例。
首先分析该量是“变量”还是“恒量”，；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。
即：
变量不变
—
化学反应达到平衡状态
变量不变------平衡现
二.判断化学平衡的标志-----
(1)各组分的浓度(物质的量、质量、百分含量)一定为变量。
若各组分的物浓度、含量保持不变，则达到平衡
(2)混合气体的密度、总压强、总物质的量、总质量、平均摩尔质量等，根据具体情况分析是否为变量
恒温密闭容器中A(g) + 3B (g） 2C(g)。
A. A的浓度不变
B. A、B、C的物质的量分数不变
C. A、B、C的浓度相等
D.A、B、C的浓度之比为1:3:2
E.混合气体密度不变
互动练习2：
下列情况能判断该反应达到平衡的是( )
F.混合气体的总物质的量不变
G.混合气体的平均摩尔质量不变
H.混合气体的压强不变
方法：用正反应判断是否为变量，必要时结合公式
变式1：恒温密闭容器中
A(s) + 3B (g） 2C(g)。下列情况能否判断反应处于平衡，能的打√
①混合气体的密度不变
A(g) + 2B (g） 3C(g)。下列情况能否判断反应处于平衡，能的打√
⑤混合气体密度不变
⑥混合气体的总物质的量不变
⑦混合气体的平均摩尔质量/(平均相对分子质量)不变
⑧混合气体的压强不变
变式2：恒温密闭容器中
⑥甲_____ 乙_____
⑤甲_____ 乙_____
【变式训练1】
恒温下，在两个密闭容器中分别进行下列两个可逆反应：
甲：
乙：
首先明确反应前后
气体物质的量变没变
现有下列状态,判断甲、乙是否平衡
①混合气体的平均相对分子质量不再改变
②混合气体的总物质的量
③气体总压强不在改变
④绝热时反应体系中的温度保持不变
⑤混合气体密度
⑥单位时间内消耗水的质量与生成氢气的质量为9:1
①甲_____ 乙_____
平衡
不一定
②甲_____ 乙_____
平衡
不一定
③甲_____ 乙_____
一定
不一定
④甲_____ 乙_____
平衡
不一定
平衡
不一定
不一定
平衡
给定条件 ① a +b = c + d ② a+ b ≠ c + d
混合气体的总物质的量
绝热时，体系温度不变
混合气体密度不变
混合体系总压强
恒温密闭容器中
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
反应前后，气体
的物质的量不变
混合体系平均相对分子质量
反应前后，气体
的物质的量改变
不一定
不一定
不一定
平衡
不一定
平衡
不一定
平衡
平衡
平衡
(1)各组分的浓度(物质的量、质量、百分含量)一定为变量。
若各组分的物浓度、含量保持不变，则达到平衡
(3)混合气体的密度、总压强、总物质的量、总质量、平均摩尔质量等，根据具体情况分析是否为变量
(2)绝热体系的温度一定为变量，有色物质体系的颜色一定为变量
归纳·整理
【变量不变判断反应平衡】
4.可逆反应2NO2 2NO+O2在密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（ ）
A.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO2
B.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO
C.n(NO2):n(NO):n(CO2)=2:2:1
D.混合气体的颜色不再改变
F.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均M不再改变
H.混合气体个组分的 体积分数不再改变
课堂练习1
ADEH
四.化学反应的限度
(1)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 ，即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大 。
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 。
最大程度
转化率
限度
五、三段式计算
在2L密闭容器内，800℃时发生反应：投入 4molNO, 2.5mol O2
2NO（g）+O2（g） 2NO2（g），在体系中，n（NO2）随时间的变化如表：
时间/S 0 1 2 3 4 5
n(NO2)/mol 0.000 0.400 0.600 1.000 1.000 1.000
五、三段式计算
起、变、平
(1)反应在___min达到平衡，0~ 3min O2表示的反应速率为__________
(2)3min时O2的浓度为_____，NO的转化率是____
3
恒压密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下反应，达到平衡时，NH3的体积分数为25%。则平衡时N2的转化率为( )
A.25% B.37.5% C.50% D.75%
【变式训练】
6. 3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中发生反应：
3A(g)+B(g) aC(g)+2D(g),5min后达到平衡，已知V(c)=0.05mol/(min·L),生成D为1mol.下列选项正确的是( ）
A. V(A)=0.15 mol/(min·L)
B. a=2
C.平衡时B的转化率为20%
D.平衡时压强为起始时的0.8倍
C
【巩固练习1】
作业布置
单元形成性评价5 选择题，写完校对
大本 47 -49
模块二 化学反应条件的控制
在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率），抑制有害的化学反应（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），这就需要进行化学反应条件的控制。
二、化学反应条件的控制
1.目的：______________________
和______________________
三、化学反应的条件控制
促进有利的化学反应
抑制有害的化学反应
(提高反应速率、提高反应物的转化率
(降低反应速率，控制副反应的发生)
2.方法：
改变条件
改变化学反应的速率
改变可逆反应进行的限度
三、化学反应的条件控制
3.实例：工业合成氨
慢
高
快
低
加快
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
开始时投入一定量的N2、H2达平衡时
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、空气用量、炉膛材料、烟道废气中热能的利用，等等。）
煤被研得越细，粉末越小，与O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。
空气充足，煤燃烧得充分，产物主要为CO2，放热量大；空气不足，则煤燃烧不充分，部分生成CO，CO排放到空气中造成污染，且生成CO时，放出的热量减小。
应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。
尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行，而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。
选用保温隔热材料的目的，是为防止热量散失。
2．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是(　　)A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1B．SO2为0.25 mol·L－1C．SO3为0.4 mol·L－1D．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1