2020-2021学年高一化学2.3.2 化学反应的限度精编课件（人教版必修二）（共27张ppt）

(共27张PPT)
第三节
化学反应的速率和限度
第二课时
化学反应的限度
第二章
化学反应与能量
【考纲要求】
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征及判断。
炼铁高炉尾气之谜
C+O2==CO2
C+CO2==2CO
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
高温
教材：炼制1t生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。
可逆反应
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。
高温
新课导入
2SO2
+
18O2
2SO3
新课导入
请同学们观察容器内的反应
加入18O2
在一定条件下反应
2SO2
+
18O2
2SO3
S18O2
S16O18O
你能用一个化学专用名词描述这个过程吗？
18O2
18O16O
S18O3
S16O218O
S16O18O2
反应物生成物共存
一.可逆反应
1.概念：在相同条件下，既能向
，同时又能向
的反应。
2.特征：三同：
，
，
；
反应不能进行完全，
即任一反应物的转化率均
100%。
3.表示：化学方程式中用
表示。
正反应方向进行
正反应方向进行
相同条件
正逆反应同时进行
反应物、生成物同时存在
小于
?
4.很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如
2
Na
+
2
H2O
=
2
NaOH
+
H2↑，
视为“不可逆”反应。
试判断下列反应是否为可逆反应？
①不是，两个反应条件不同，不是同时进行的；②属于可逆反应。
典型的可逆反应有：
H2+I2?2HI
，
2SO2+O2?2SO3
，
SO2+H2O?H2SO3
，NH3+H2O?NH3﹒H2O
等。
例题1.在密闭容器中进行反应X+2Y?2Z，已知反应中起始浓度分别为X、Y、Z，在一定条件下，当反应达到化学平衡时，各物质的浓度可能是（
）
A．X为0.20mol/L
B．Y为0.50mol/L
C．Z为0.35mol/L
D．Y为0.10mol/L
【答案】C
二.化学反应的限度
1.化学平衡状态的建立过程
如在可逆反应2SO2+O2?2SO3中，反应进行之初SO2和O2的起始浓度分别为2mol·L－1、1mol·L－1
反应刚开始时，
正反应速率v正最大，逆反应速率v逆为零。
反应过程中，
反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。
最终在时刻t时，反应物浓度不再改变，生成物浓度不再改变。正反应速率和逆反应速率相等。
反应是否停止？反应并没有停止，动态平衡。
2.化学平衡状态的含义
可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生产物的浓度不在改变，此反应达到一种表面静止状态，我们称为化学平衡状态。
化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应的限度。化学反应的限度决定了反应在该条件下的最大转化率。
3.化学平衡状态的特征
可逆
动态
相等
v正＝v逆≠0
4.化学平衡状态的判断方法—“两看”“两标志”
(1)“两看”
一看
题干条件
恒温恒容或恒温恒压或绝热容器
二看
化学反应特点（物质状态、气体计量系数）
全部是气体参与，是等体积反应还是
非等体积反应
有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应
(2)“两标志”
正、逆反应速率相等
同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比
变量
不变
题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。
例题2．（2020·广东华南师大附中高三专题练习）可逆反应达化学平衡时，下列说法不正确的是
（
）
A．正反应速率等于逆反应速率
B．不再继续反应
C．混合物的各成分的百分含量不变
D．同时存在反应物和生成物
【答案】B
例题3．（2020·山东高二期末）一定条件下，a
L密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2+3H2?2NH3的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（
）
A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
B．2v(H2)＝3v(NH3)
C．单位时间内1个N≡N键断裂同时，有6个N－H键断裂
D．单位时间消耗0.1molN2的同时，生成0.2molNH3
【答案】C
三.化学反应条件的控制
(一)
在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应物的转化率即原料的利用率，加快反应速率等），抑制有害的化学反应（减缓反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生等），即通过控制化学反应的条件，使反应向着我们有利的方向进行。
案例分析：如何提高煤的燃烧效率？
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？
固体表面积增大，反应速率加快，能使煤燃烧更充分。
2.空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？
空气过少，煤不能充分燃烧；空气过多，会带走热量，热量散失增多。
3.应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
选择隔热保温耐热效果好的，减少热量散失。
4.如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量？
回收热量，产生蒸汽，转化为动能；循环冷却水，居民供暖。
（二）基本措施
①改变化学反应速率:
改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。
②改变可逆反应进行的限度：
改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。
四、有关化学平衡的简单计算
规律总结：解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。
如：
m
A(g)+n
B(g)
p
C(g)+q
D(g)
起始/mol
a
b
0
0
转化/mol
mx
nx
px
qx
平衡/mol
a-mx
b-nx
px
qx
（1）关于反应物转化率的计算
A的转化率=
×100%
（2）关于某组分平衡时的体积分数的计算
A的体积分数=
×100%
例题4．（2019·四川三台中学实验学校高二开学考试）在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)?C(g)+2D(g)，经5min后达到平衡，测得容器内B物质的浓度减少了0.2mol·L-1。下列叙述不正确的是（
）
A．在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率
0.02mol·L-1·min-1
B．平衡时B的体积分数为33.3%
C．初始压强和平衡时压强比为4:5
D．平衡时B的转化率为50%
B
1．(2019·武汉质检)对于可逆反应2SO2＋O2?2SO3
ΔH<0，在混合气体中充入一定量的
18O2，经足够长的时间后，下列有关说法中正确的是（
）
A．18O只存在于O2中
B．18O只存在于O2和SO3中
C．某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为66
D．三氧化硫的相对分子质量均为82
【答案】C　
2．下列说法中不正确的是（
）
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．可以通过控制反应条件，使2
mol
SO2与1
mol
O2反应生成2
mol
SO3
D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变
【答案】C
3．对于可逆反应M
+
3N?2Q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．反应混合物各组分的浓度不再变化
D．反应已经停止
【答案】C
4．对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是（　　）
A．达到化学平衡时，4v正(O2)
=
5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x
mol
NO的同时，消耗x
mol
NH3，
则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率
减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)
=
3v正(H2O)
【答案】A
本课结束