人教版化学必修二《化学反应的限度以及反应条件的控制》ppt课件

新情境•激趣入题
在以前的学习中，我们所接触 的化学反应进行得一般都很完全， 如镁条燃烧后只剩下白色的氧化 镁，金属钠与水反应后最终得到澄 清的溶液……那么，是不是所有的 化学反应都能进行得很完全呢？
炼制1 t生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式 计算所需的量，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有被利用的 CO气体。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分 之故，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉 增高后，高炉尾气中的CO的比例竟然没有改变。这成了炼铁 技术中的科学悬念。
●自主探究 1．判断一个可逆反应达到平衡状态的标志是什么？ 提示：正、逆反应速率相等；反应物和生成物的浓度不再 发生变化(或各物质的百分含量不再发生变化)。
2．何为化学平衡移动？哪些外界条件的改变对化学平衡 移动有影响？
提示：当外界条件改变时原来的化学平衡被破坏，在新的 条件下建立起新的化学平衡，即发生化学平衡的移动。影响化 学平衡移动的因素主要有温度、浓度、压强等。催化剂不影响 平衡移动。
⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2。
A．②⑧
B．①⑥
C．②④
D．③⑧
【解析】 单位时间内生成A，生成B表示的都是逆反应
方向，故②不是作为反应达到平衡的标志；可逆反应达到平衡
时，各成分的浓度保持不变，并非等于化学计量数之比，故⑧
不是作为反应达到平衡的标志。
【答案】 A
●变式训练
1．(2014·衡阳市八中高一联赛)下列关于反应限度的叙述 不正确的是( )
温馨提示：平衡时各组分的浓度保持不变，不是浓度相 等，也不是等于化学计量数之比，换言之，若反应一段时间 后，各组分的浓度相等或正好等于化学计量数之比，则反应不 一定达到平衡状态。
●典例透析
(2014· 昆 明 官 渡 区 第 二 中 学 检 测 ) 在 一 定 条 件
下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应2NO＋O2 下列说法中不正确的是( )
B．单位时间内，有3 mol H2反应掉，同时有2 mol NH3 反应掉
C．单位时间内，有6 mol H—H键断裂，同时有6 mol H— H键生成
D．单位时间内，有1 mol N2生成，同时有2 mol NH3生 成
以上均表示v(正)＝v(逆)。 ②如何理解“反应物和生成物的浓度不再改变？” 反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，即反应物和生成 物中各物质的浓度保持一定，各物质的质量保持一定，各物质 的物质的量保持一定，各物质的质量分数也保持一定。
【答案】 BD
(2014· 昆 明 官 渡 区 第 二 中 学 检 测 ) 对 一 定 温 度 下的恒容容器中的可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)，下列叙述 不能作为平衡标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等； ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B； ③A、B、C的浓度不再变化； ④A、B、C的压强不再变化； ⑤混合气体的总压强不再变化； ⑥混合气体的物质的量不再变化； ⑦单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol B；
排放到空气中造成污染，且生成
CO时，放出的热量会减少
问题与思考
分析与结论
①应选择保温隔热且耐热的炉膛材 料；②尽管煤燃烧是放热反应，但
应选择什么样的炉 反应过程中煤燃烧需提供部分能量
(灶)膛材料？理由 才能继续，利用煤燃烧放出的部分
是什么？
2．控制化学反应条件的基本措施 (1) 通 过 改 变 反 应 物 的 温 度 、 溶 液 浓 度 、 气 体 压 强 ( 或 浓 度)、固体表面积以及催化剂的使用等，改变化学反应的速 率。 (2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强 (或浓度)等，改变可逆反应进行的限度。
3．以“提高煤的燃烧效率”为例，分析化学反应条件该 如何选择。
②2H2＋O2=点==燃==2H2O,2H2O=电==解==2H2↑＋O2↑，上述两 个方向进行的反应条件不同，不是可逆反应。
③常见典型的可逆反应 N2＋3H2高催温化、剂高压2NH3 2SO2＋O2催高化温剂2SO3 2NO2 N2O4
(3)特点 ①正反应、逆反应同时进行。 ②正反应、逆反应发生的条件相同。 ③正反应或逆反应不可能进行到底。 ④正反应、逆反应方向的热效应相反。
2．化学平衡——化学反应的限度 (1)化学平衡状态的建立
将某反应的反应物装入密闭容器，反应中正、逆反应速率 变化情况如图所示：
(2)化学平衡状态 如果外界条件不发生变化，当化学反应进行到一定程度 时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的 浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，我们称为“化学平 衡状态”，简称化学平衡。 ①如何理解v(正)＝v(逆)? 例：一定条件下，可逆反应N2＋3H2 2NH3，对该可逆 反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示： A．单位时间内，有1 mol N2反应掉，同时有1 mol N2生 成
化学反应条件的控制 ●思维导图
●教材点拨
1．控制化学反应条件的目的 化学反应有的快、有的慢，有的进行程度大、有的进行程 度小，有的对我们有利，有的对我们不利。控制反应条件，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)，使化学反应 向着对我们有利的方向转化。
A．反应限度是一种平衡状态，此时反应已经停止 B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都不再改变 D．达到平衡状态时，反应物的转化率已经最大 答案：A
2 ． (2014·安 阳 一 中 高 一 下 学 期 二 次 考 试 ) 可 逆 反 应 ： 2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)，在容积恒定的密闭容器中达到平衡 状态的标志是( )
A．①④⑥
B．②③⑤
C．①③④
D．①②③④⑤⑥
答案：A
点拨：单位时间内生成O2，生成NO表示的都是正反应方 向，②不能作为达到平衡状态的标志；反应速率之比在达到平
衡状态前后都等于化学计量数之比，③不能作为达到平衡状态
的标志；反应在恒容器中进行反应，气体总质量不变，反应前
后气体的密度不变，⑤不能作为达到平衡状态原标志法 国科学家勒夏特列经过深入的研究，这一谜底才得以揭开。你 知道这是为什么吗？
新知识•预习探究
●学习目标 1．认识可逆反应及其特征。 2．了解并会判断化学平衡状态，初步了解化学反应条件 的控制。
●新知预习 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。 (2)特点 在_同__一__条__件__下_，正向反应(反应物→生成物)和逆向反应(生 成物→反应物)_同__时__进___行__。
(3)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：
温馨提示：①化学反应的限度(或化学平衡状态)研究对象 为可逆反应，且要求在一定条件下。如恒温恒容或恒温恒压。 ②化学反应限度的本质：v(正)＝v(逆)≠0，可理解为同一物质 的生成速率等于其消耗速率，如果不是同一物质的速率，应依 据化学计量数转化为同一物质速率。③化学反应限度的宏观特 征：反应物和生成物的浓度不再变化。应理解为：物质的量浓 度一定；组成成分的百分含量一定；反应体系的压强一定(反 应前后气体体积相等的除外)；混合气体的平均相对分子质量 一定等。不能理解为各组成成分的含量或浓度相等，通常情况 下平衡时各组成成分的含量或浓度是不相等的。
新思维•名师讲堂
化学反应的限度 ●思维导图
●教材点拨 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。 (2)表示：用化学方程式表示，但其中的“===”用“ ”代
替。例如，SO2 与 H2O 的反应是可逆反应。表示为：SO2＋ H2O H2SO3。
温馨提示：①通常把向右进行的反应叫正反应，向左进行 的反应叫逆反应。
2NO2，
A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率
逐渐增大
D．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后比正反
应速率还大
【解析】 反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最 大，生成物浓度为零，逆反应速率为零，A正确；随着反应的 进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物的 浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，但可逆反应不能进行到 底，故反应速率不能为零，B错误，C正确；可逆反应达到平 衡状态时正逆反应速率相等，D错误。
成才之路 ·化学
人教版 ·必修2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第二章 化学反应与能量
第二章 第三节 化学反应的速率和限度
第二章
第2课时 化学反应的限度 以及反应条件的控制
1 新情境•激趣入题 2 新知识•预习探究 3 新思维•名师讲堂
4 新考题•随堂自测 5 新提升•达标作业 6 新视点•专家博客
①单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2 ②单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO ③用 NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率 的比为 2∶2∶1 的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)化学平衡状态的判断依据 ①直接判定依据：v(正)＝v(逆)，具体含义： A．同一物质：生成速率等于消耗速率。 B．不同的物质：化学反应速率之比等于方程式中的化学 计量数之比，但必须是不同方向的速率。 ②间接判定依据：各组分的浓度保持不变，具体： A．各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓 度保持不变。 B．各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积 分数保持不变。
(3)表示 书 写 可 逆 反 应 的 化 学 方 程 式 时 不 用 “ ===” 而 用 “__________”。 例如：SO2和O2反应的化学方程式为：
_____2_S_O_2_＋__O__2催__化__剂__2_S_O__3_____________。
2．化学平衡状态——化学平衡
(1)化学平衡的建立
①反应开始时：v(正)最大，v(逆)为_0__。 ②反应过程中：反应物浓度逐渐减少→v(正)逐渐_减__小__， 生成物浓度逐渐增大→v(逆)从_0___开始逐渐___增__大_____。 ③反应达到平衡时：v(正)__＝___v(逆)，反应物和生成物各 组分浓度_不__再__改__变___。
(2)概念 在一定条件下，当一个_可__逆__反应进行到_正__反__应__速__率___和 _逆__反__应__速__率_相等，反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。 3．控制化学反应条件的意义 通过化学反应条件的控制，改变化学反应_速__率___和化学反 应的_限__度___，促进对人类有利的化学反应，抑制有害的化学反 应。
4．“提高煤的燃烧效率”的研究 (1)燃料燃烧的条件 ①燃料与_空__气___或氧气接触； ②温度达到燃料的_着__火__点_____。 (2)影响煤燃烧效率的条件 ①煤的状态； ②空气用量； ③炉(灶)膛材料的选择； ④燃烧后烟道废气中热量的利用。
(3)提高燃料燃烧效率的措施 ①尽可能使燃料_充__分__燃__烧___，提高能量的转化率。关键是 燃料与空气或氧气尽可能__充__分__接__触__，且空气要_适__当__过__量___。 ②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__。
问题与思考
分析与结论
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，燃烧的反应速率越快
①若空气充足，煤燃烧生成CO2 空气用量对煤的充分 越充分，放热越多；②若空气不
燃烧有什么影响？原 足，则煤燃烧部分生成CO，CO
因是什么？