化学人教版（2019）必修第二册6.2.2化学反应的限度（共43张ppt）

(共43张PPT)
化学反应的限度
思考？
我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？
§ 氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。
氯水的成份：
分子：Cl2 、HClO 、H2O
离子：H+ 、 Cl- 、ClO- 等
Cl2 能 与H2O发生可逆反应：
Cl2 + H2O HClO + HCl
H2 + I2 2HI
正反应
逆反应
（复习）什么叫做可逆反应？
在同一条件下,既向正反应方向进行,
同时又向逆反应方向进行的反应.
典型的可逆反应有: Cl2 + H2O HClO + HCl
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
SO2 +H2O H2SO3
NH3 +H2O NH3 ·H2O
启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。
≒
(2)特点：双向性同时性 共存性2SO2+18O22SO3 可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？其他化学反应在实际进行时，反应物都能完全转变为生成物？不能！三、化学反应的限度1.可逆反应
(1)定义
在同一条件下 和 均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“ ”。
知识梳理
正反应方向
逆反应方向
双向性
双同性
共存性
反应物 生成物
正、逆反应是在 下同时进行的
反应物和生成物 存在
(2)特征
同一条件
同时
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3△催化剂时间（min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度 达到反应限度时该反应是否停止了？三、化学反应的限度N2 + H2 NH3
在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和
3mol H2 (合适催化剂)，能发生什么反应？
（1）开始时c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0
开始阶段有什么特征？
只有正反应，v(逆)=0
催化剂
N2 + 3 H2 2NH3
高温
N2 + H2 NH3
（2）瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)≠0
瞬间过后有什么特征？
正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆)
（3）c(N2) 、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，
三种物质的浓度达到一个特定值。
一定时间段内有什么特征？
v(正)= v(逆) ≠0
N2 + H2 NH3
开始阶段
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
只有正反应，v(逆)=0
正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)
瞬间过后
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
一定时间段内
v(正)
v(逆)
反应速率
t1
时间（t）
0
v(正)=v(逆) ≠0
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡状态的建立过程
最大
为零
减小
增大
>
=
由于v(正)= v(逆) ≠0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.
从外表上看，反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。
时间（t）
反应速率
0
t1
v(正)＝v(逆)
化学平衡状态
(1)0~t1：v(正)＞v(逆)
(2)t1：v(正)=v(逆)
化学平衡建立的过程
v(正)
v(逆)
催化剂
△
2SO2＋O2 2SO3
非化学平衡状态
（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，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。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2、化学平衡状态三、化学反应的限度
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
4.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
(1)SO2溶于水时，完全与水反应生成H2SO3(　　)
(2)通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达100%(　　)
(3)相同条件下，不同化学反应的限度可能不同(　　)
(4)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率
(　　)
(5)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
×
×
√
×
×
3、化学平衡状态的判定
对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志
(1)A的生成速率和分解速率相等
(2)单位时间生成n mol B和p mol C的同时，生成m mol A
（3）A、B、C的物质的量不再改变
（4）A、B、C的浓度不再改变
（5）A、B、C的百分含量不再改变
直接依据
间接标志：总的物质的量、压强、密度、颜色
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
课堂练习
1．一定条件下，向某密闭容器中投入一定量的 X 和 Y ，发生反应　　　　　　　　　　，反应
　 过程中正、逆反应速率 v 随时间 t 的变化情况正确的是（　　）
　 A．　　　　　　　　　　　　　　　　 B．
　 C．　　　　　　　　　　　　　　　　 D．
0
v正
v逆
v
t
0
v逆
v正
v
t
0
v正
v逆
v
t
0
v逆
v正
v
t
练习
1、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A、N2和H2不再化合了
B、N2、H2、NH3的浓度相等
C、平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后体系的总质量就不再变了
D、N2、H2、NH3的浓度保持不变
D
2、下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ）
反应容器内压强不随时间变化
P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D.反应容器内总物质的量不随时间而变化
B
3．在密闭容器中进行反应：　　　　　　　　　，已知 X、Y、Z 的起始浓度分别 为0.1 mol/L、
　 0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）
　 A．Z 为 0.3 mol/L　　　　　　　　　　B．Y 为 0.4 mol/L　　
　 C．X 为 0.2 mol/L　　　　　　　　　　D．Z 为 0.4 mol/L
A
归纳总结
化学平衡状态的判断依据
(1)直接判断依据
(2)间接判断依据
以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例
类型 判断依据 平衡状态
混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡
正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即v正＝v逆 平衡
②在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C，则v正不一定等于v逆 不一定
③在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，因二者变化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆 不一定
温度 体系温度一定(其他不变) 平衡
颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡
思考：下图是建筑物的定向爆破，
你从中得到什么启示？
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。
知识梳理
促进
抑制
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？
思考1：煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。
思考2：空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？
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，放出的热量大大减小。
思考3：应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
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，正式防止热量散失。
思考4：如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
可将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。
这样做是为了尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热量，提高热能的利用率。
思考5：燃料不充分燃烧有何危害？
产生热量少，浪费资源。
产生污染物，危害人体健康。
思考6：燃料充分燃烧的条件是什么？
燃料燃烧必须与空气接触，且温度要达到燃料的着火点。
燃料充分燃烧要考虑到两点：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
2．化工生产中反应条件的调控：
（1）考虑因素：
化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件
的_____和___________。
成本
实际可能性
（2）实例——合成氨生产条件的选择：
1.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
理解应用
③④⑤⑥
解析　理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。
对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。
③、④、⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。
1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率　②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”　③减少有毒的CO产生，避免污染空气　④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
跟踪强化
1
2
√
解析　煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少SO2的产生；过量空气是为了减少CO的产生。
谢谢！
我们下次见！