2021新教材高中化学第六章化学反应的限度化学反应条件的控制课件 人教版必修2

新课情景呈现
装有NO2和N2O4混合气体的装置两端的球形容器分别浸入冷水和热 水中，为什么两者现象不同，让我们走进教材学习化学反应的限度和化 学反应条件的控制。
课前素能奠基
新知预习
一、化学反应限度 1．可逆反应 (1) 定 义 ： __在__同__一__条__件__下__正__反__应__方__向__和__逆__反__应__方__向__均__能__进___行__的_ _化__学__反__应__叫__可__逆__反__应___。
名师博客呈现
化学反应速率与限度的图像题解题通法 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角 坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。这 类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。
(1)“一看”——看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最 高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线 等)； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化 率的变化。
(1)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。
(×)
(2)化学反应达到平衡状态时，该反应停止了。
×
()
(3)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。×
()
解析：(1)化学平衡状态是可逆反应达到给定条件下所能达到的最大 程度，条件改变限度可能改变。(2)可逆反应达到的平衡状态是动态平 衡。(3)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度不再改变， 并非相等。
(2)“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反 应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率 的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的 影响规律等。 (3)“三判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。
2．对于化学反应的限度的叙述，错误的是
D
()
源自文库A．任何可逆反应都有一定的限度
B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
C．化学反应的限度与时间的长短无关
D．化学反应的限度是不可改变的
解析：当外界条件发生改变时，如果正逆反应速率不再相等，化学
反应的限度发生改变，所以选D。
3．一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g) B(g)＋3C(g)在下
4．生活中有很多现象都存在化学知识，如炉火越扇越旺，但蜡烛 的火焰一扇就灭。
(1)同样是扇风结果为什么不同，试解释其中的原因？ _“__炉__火__越__扇__越__旺__”__是__扇__风__为__燃__烧__提__供__了__足__量__的__氧__气__促__进__燃__烧__；__“___蜡 _烛__的__火__焰__一__扇__就__灭__”__是__由__于__空__气__流__动__带__走__大__量__的__热__量__，__使__温__度__降__低__，___低 _于__了__蜡__烛__的__着__火__点__。_____
v正、v逆关系 v正___>___v逆 v正___>___v逆 v正___＝___v逆
②利用速率－时间(v－t)图象分析：
(2)化学平衡状态的概念：在一定条件下，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，反应物的浓度和生成物的浓度都 __不__再__改__变____，达到一种表面静止的状态。
变式训练
在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g)达到反应限度的标志是 (D )
A．容器内气体的总压强不随时间变化而变化 B．A2和B2物质的量之和与AB的物质的量相等 C．c(A2)∶c(B2)∶c(AB)＝1∶1∶2 D．A2、B2和AB的物质的量不再改变
解析：该反应前后气体的化学计量数相等，气体的总压强为“不变 量”，所以容器内气体的总压强不随时间变化而变化不能说明达到反应 限度，A错误；反应是否达到反应限度，与A2、B2的物质的量之和是否 与AB的物质的量相等无关，B错误；反应是否达到反应限度与各物质的 浓度之比无关，C错误；A2、B2和AB的物质的量不再变化，说明反应达 到化学平衡状态，即达到反应限度，D正确。
课堂素能探究
知识点
化学反应(限度)平衡状态的理解和判断
问题探究 某恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋ D(s)，混合气体的压强不再改变能否表明该反应已达到平衡状态？ 提示：不能。D是固体，反应前后气体的物质的量不变，由于容器 的体积不变，故气体的压强始终不变，因此压强不再改变，不能表明该 反应已达到平衡状态。
(2)一等一不变：
速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率， 逆向相等 — 且经过换算后同一物质的消耗速率和生成速率相等
如果一个物理量随着反应的进行而改变，当其不变 变量不变 — 时为平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，
不能作为平衡状态的判断依据
典例剖析
典 例 一定温度下，固定容积的密闭容器，反应2SO2(g)＋O2(g)
知识归纳总结 1．化学平衡状态的特征——“五字诀” 化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即：
—化学平衡研究的对象是可逆反应
—达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等
—化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态 平衡
—达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化 而变化
列四种状态中处于平衡状态的是
(C )
反应速率/mol·L－1·min－1
A
B
C
D
v(正)
v(A)＝2 v(A)＝1 v(A)＝1 v(A)＝2
v(逆)
v(B)＝2 v(B)＝1.5 v(C)＝1.5 v(C)＝2
解析：按照平衡状态的特点，将不同物质表示的反应速率转化成同 一物质的正、逆反应速率，然后作出判断，C项的v(正)、v(逆)相等，选 C。
〔即时训练〕 在温度和容积不变的密闭容器中，A气 体与B气体反应生成C气体。反应过程中， 反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如 图所示，则下列叙述正确的是 ( C ) A．该反应的化学方程式是A(g)＋3B(g) 2C(g) B．达到t1 s时该反应已停止 C．(t1＋10) s时，升高温度，正、逆反应速率加快 D．若该反应在绝热容器中进行，也在t1 s时达到平衡
(2)可逆反应特点
双向性 —反应物
正向反应 逆向反应
生成物
|
双同性 —正、逆反应是在同一条件下同时进行的
|
共存性 —反应物和生成物同时存在
2．化学平衡的建立： (1)化学平衡建立的分析： ①浓度对速率的影响的角度： 在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2发生反应：N2＋3H2 2NH3。
开始 变化 平衡
(2) 为 了 提 高 燃 料 的 燃 烧 效 率 ， 应 如 何 调 控 燃 烧 反 应 的 条 件 ？ _____①__燃__料__与__空__气__或__氧__气__接__触__，__且__空__气__要__适__当__过__量__。__②__尽__可__能__使__燃__料__充_ _分__燃__烧__，__提__高__能__量__的__转__化__率__。__③__尽__可__能__充__分__地__利__用__燃__料__燃__烧__所__释__放__出___的 _热__量__，__提__高__热__能__的__利__用__率__。_
浓度 反应物浓度___最__大___ 生成物浓度___最__小___ 反应物浓度___减__小___ 生成物浓度___增__大___ 反应物浓度___不__变___ 生成物浓度___不__变___
速率变化 v正__最__大____ v逆__最__小____ v正__减__小____
v逆__增__大____ v正__不__变____ v逆__不__变____
—外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下 建立新的平衡状态
2．化学平衡状态判断“三关注”“一等一不变” (1)三关注： ①关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(3)化学反应的限度： ① 化 学 平 衡 状 态 是 可 逆 反 应 达 到 给 定 条 件 下 所 能 达 到 的 __最__大__ _程__度___。 ②任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。 ③改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改 变该反应的化学平衡。
二、化学反应条件的控制
2SO3(g)，达到化学平衡状态的标志是
(C )
①n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2 ②SO2的浓度不再发生变化
③容器中的压强不变 ④单位时间内生成n mol SO3，同时生成2n mol
O2 ⑤混合气体的平均相对分子质量不变
A．①④⑤
B．①②④
C．②③⑤
D．①③⑤
解析：达到化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平 衡时混合物中各组成成分的含量不变。反应体系中SO2、O2、SO3的物质 的量之比为2∶1∶2，仅仅是反应过程中的一种可能，因此不能作为判 断平衡状态的依据，①错误；SO2的浓度不再发生变化，说明反应达到 平衡状态，②正确；对于反应前后体积变化的反应，容器内压强不再发 生变化，说明反应达到平衡状态 ，③正确；单位时间内生成 n mol SO3，同时生成2n mol O2，不满足反应速率之比等于相应的化学计量数 之比，没有达到平衡状态，④错误；混合气体的质量不变，若未达平衡 状态则总物质的量发生变化，因此混合气体的平均相对分子质量不变， 说明反应达到平衡状态，⑤正确。
(2)实例——合成氨生产条件的选择：
温度越低氨的产率越高
温度低反应速率小，达到
合成氨 生产条
—
—400～500
℃—平衡需要的时间很长，生 产成本高
件选择
压强越大，氨的产率越高
—10～30 MPa—压强越大，对动力和生产 设备的要求越高
预习自测
1．判断下列说法是否正确(正确的打“√”，错的打“×”)
1．目的： —促进有利反应—__提__加__高__快__原__反__料__应__利__速__用__率__率________
目的 — —害抑反制应有—减 减控慢少制甚____有_至_副__害_消_反__反__除应__应__有___的害_速发物率生质产生
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__成__本____和 __实__际__可__能__性____。
解析：A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了0.8－0.2＝0.6 (mol·L－1), B的浓度减小了0.5－0.3＝0.2(mol·L－1)，C的浓度增大了0.4－0＝0.4 (mol·L－1)，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)，错误；B 项，t1 s时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应并没有停 止，错误；C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确；D项，若 该反应在绝热容器中进行，随反应的进行温度会发生变化，反应速率也 会发生变化，不会在t1 s时达到平衡，错误。
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度、化学反应条件的控制
学习目标
核心素养
1学 知 能 2学 判 3度 简 反． ． ．达 应断习道习的单通通能到条化，，可角的过过 从化件学了 能逆 度 化对对 化学 的反描解反 解 学化化 学平 控应述可应 释 现学学 反衡 制是化逆在 生 象反反应状。否学反一产，应应快态达平应定、了。限限慢到衡的条解生度度和平状含件化活衡态义的的限下学中，，。宏能能变形件应守学证能于够变理观化据对从成原理恒判化论辨观推速宏化理解，断模。识念理率观学分并、与 与 与化型和和 变 析运描学 解微 平 模化微 化 影用述反 释观 衡 型学观 是 响动和应 或探 思 认平角 有 化态表析 想 知是 推衡度 条 学平示否 测： ： ：的认 件 变衡化达 可影识 的 化的学到 逆响化 观 的观平平 反学 念 因点衡，衡 应反 素看模， 能状的应待型运认 。态变的和用识能 ，化。限分化反从并。度析学应质运化反条量用，