人教版（2019）高中化学必修第二册 《6.2.4 化学平衡的特征与反应条件的控制》名师课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
高中化学人教版必修第二册
第六章 第二节 第四课时
《化学平衡的特征与反应条件的控制》
经过上一节课的学习，我们已经知道可逆反应在一定条件下会达到反应的限度，我们将其称为“化学平衡状态”。
化学平衡都有哪些特征呢？
任务一：化学平衡的特征
任务一：化学平衡的特征
交流与讨论：
对于可逆反应，2SO2(g) +O2 (g) 2SO3(g)
在密闭容器中加入2mol SO2和1mol O2：
(1)0~t1：v(正)>v(逆)
(2)t1后： v(正)=v(逆)
各物质的物质的量不再改变
达到平衡后，反应真的停止了吗？
反应并未停止，因为v(正)= v(逆) ≠0，反应处于动态平衡,改变条件可使平衡移动。
任务一：化学平衡的特征
化学平衡状态的特征
化学平衡的特征：“逆”、“等”、“定”、“动”、“变”
(1)“逆”：
化学平衡只存在于可逆反应中；
(2)“等”：
平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0
(3)“定”：
(4)“动”：
化学平衡是一个动态平衡；
(5)“变”：
当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。
平衡时反应物和生成物的浓度保持不变
你觉得这些特征中，哪些可以说明一个可逆反应达到了一定条件下的反应限度？
“等”
“定”
如何理解v(正)＝v(逆)？
例如，一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2 2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：
（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成
（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉
（3）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有3molH2反应掉
（4）1moN-N键断裂的同时有3moH-H键生成
（5）
v正(N2)
2
v逆(NH3)
=
1
任务二：化学平衡的标志
核心：1、有正有逆的描述；2、转化为统一物质速率相等
如何理解“定”
任务二：化学平衡的标志
核心：一个量随反应一直变，突然不变
例如，一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2 2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：
（1）容器内氮气的物质的量不再改变
（2）容器内颜色不再改变
（3）固定容器恒容条件下，容器内压强不再改变
（4）固定容器恒容条件下，容器内气体密度不再改变
（5）恒容或恒压条件，容器内平均相对分子质量不再改变
课堂巩固：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 mol H2的同时生成 n molHI
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
④c(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
②⑥
我们已经知道，在一定条件下，反应会达到限度，那我们在生产生活中都会怎样去选取合适的反应条件呢？
从反应的速率与反应的限度综合考虑，以达到促进有利反应，抑制有害反应的目的。
1 、从化学反应速率考虑——化学反应条件的控制
任务三：化学反应的条件控制
内因 外因
影响方式
反应物浓度
反应温度
催化剂
接触面积
浓度越大
速率越快
温度越高
速率越快
通常加快速率
接触面积越大
速率越快
气体压强
压强越大(压缩体积)
速率越快
物质本身的性质
思考与讨论
为了提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？
提高煤的燃烧效率：
(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉：增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率更快
(2)通入适当过量的空气：增大浓度煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；同时避免不充分燃烧，生成CO，造成环境污染
2、从化学反应限度的角度理解化学反应条件的控制
阅读课本P48，从速率和平衡的角度分析，工业上通常采用400-500℃，10-30Mpa条件合成氨气？
探索与思考
温度过高，反应速率更快，但对于放热反应，升温平衡会向逆反应方向反应，产率下降；温度较低，反应过慢。
压强过高，反应速率更快，且加压反应向气体系数更小的正反应方向进行，产率增加，但仪器成本增加；压强较低时，反应速率以及平衡产率下降。
（具体分析将会在选修模块1中继续探索）
课堂小结
一、化学平衡的特征：逆、等、定、动、变
二、化学平衡的标志：“等”、“定”
三、化学反应的条件
目的：促进有利反应，抑制有害反应
思路：化学反应速率、化学反应的限度
方法：合适的温度、浓度、压强、催化剂
实例：
煤的燃烧、工业合成氨气
【课堂练习】
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
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A的分解速率相等
B. 3v(A)=v(B)
C. 单位时间内，生成3molB同时生成1molA
D. 单位时间内，消耗3molB同时生成1molA
【课堂练习】
3、在体积不变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的浓度之比为1∶3∶2
B.混合气体的密度不随时间变化
C.容器内的平均相对分子质量不再改变
D.容器内的颜色不再改变
【课堂练习】
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
参考答案：1、C 2、D 3、C 4、③④⑤⑥