[精品]2019学年高中化学第二章第三节第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制课时训练新人教版必修4
高一化学人教版必修2课件第二章 第三节 第2课时化学反应的限度
思悟升华 利用寻找变量法判断化学平衡的关键是选定反应中的“变量”, 当变量不变时,说明反应已达平衡状态。常见的变量有: 1.混合气体的颜色。 2.对于反应前后气体的物质的量变化的反应来说,混合气体的 总物质的量、混合气体的平均相对分子质量以及当体积不变时的 压强均为变量。 3.对于在体积不变的容器中进行的反应来说,若反应物和生成 物全部是气体,根据气体密度公式 ρ=������������,质量 m 和体积 V 都是恒量, 故密度 ρ 为恒量,即不论反应是否达到平衡,密度不变,故密度不变不 能作为判断反应是否平衡的标志。
(5)平衡时,N2 的转化率为146mmooll×100%=25%,H2 的转化率为 1224mmooll×100%=50%,故 α(N2)∶α(H2)=1∶2。
(6)平衡时,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=12∶12∶8=3∶3∶2。 答案:(1)a=16 (2)n(NH3)平=8 mol (3)5∶4 (4)2∶3 (5)1∶2 (6)3∶3∶2
迁移应用
1.在容积可变的密闭容器中,2 mol N2 和 8 mol H2 在一定条件 下发生反应,达到平衡时,H2 的转化率为 25%,则平衡时氮气的体积 分数接近于( )
A.5%
B.10%
C.15%
D.20%
解析:H2 转化量为 8 mol×25%=2 mol,则有:
N2+3H2 2NH3
起始量/mol 2
答案:B
2.一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平
衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已 达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.v 正(CO)=v 逆(H2O) C.生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2 D.1 mol H—H 键断裂的同时断裂 2 mol H—O 键 解析:A 项,由于该反应是一个反应前后气体分子总数不相等的 反应,当体系的压强不再发生变化时,说明反应已达到化学平衡状 态;B 项,根据 v 正(CO)=v 逆(H2O),可知 CO 的正反应速率等于其逆反 应速率,说明反应已达到化学平衡状态;C 项,生成 CO、H2 均表示反 应向正反应方向进行,没有表示出正、逆反应速率的关系,不能说明 反应已达到化学平衡状态;D 项,H—H 键断裂和 H—O 键断裂是两 个相反的反应方向,1 mol H—H 键断裂的同时断裂 2 mol H—O 键, 即消耗 1 mol H2 的同时消耗了 1 mol H2O,可知 H2 的消耗量等于其 生成量,说明反应已达到化学平衡状态。 答案:C
人教版高中化学必修二第二章第三节《化学反应的速率和限度》课件(共27张PPT)
A. v ( H2 )= 0.45 mol/ (L·min)
B. v ( N2 )= 0.1 mol/ (L·min) C. v ( N2 )= 0.2mol/ (L·min) D. v ( NH3 ) 0.3mol/ (L·min)
【注意】
④化学反应速率的表示必须指明具体的物 质。因为同一化学反应，用不同的物质表 示反应速率时，其数值可能不同，但表示 的都是同一个反应的速率。
⑤同一化学反应中，各物质化学反应速率 之比等于化学方程式中各物质化学计量数 之比。
二、影响化学反应速率的因素
启示:化学反应中，我们有时候需要 加快化学反应速率，有时候需要减慢 化学反应速率，要想控制化学反应速 率，我们需了解哪些内容？
物体运动的快慢可以用 速度来表示（v=s/t)，物 质化学反应的快慢又该 怎么表示呢？
一、化学反应速率
1.概念：用来衡量化学反应进行快慢程度 的物理量。
2.表示方法：单时间内反应物浓度的减
少量或生成物浓度的增加量（均取正值）
来表示
3.数学表达式：v(B)=
Δc(B) Δt
4. 常用单位: mol/(L·min)或mol/(L·s)
现象
结论
加入MnO2
加入FeCl3
不加其它 试剂
迅速产生大量气泡 在其它条件相
较快产生气泡
同时,使用催化 剂能改变化学
缓慢产生气泡
反应的速率。
科学视野
课后阅读P49 神奇的催化剂
催化剂能极大地改变反应速率，而自身的 组成、化学性质和质量在反应前后不发生 变化，具有高度的选择性（或专一性）。
探究实验2 现象描述及结论：
（一）影响化学反应速率的因素
学生实验1——物质本身的性质（内因） ： 在2支试管里加入适量的水并滴入2滴酚酞,
必修二第二章第三节化学反应速率和限度(共27张PPT)
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四、化学反应条件的控制
现在，假设你是一名工程师，你要 使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高 煤的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进 行分析？
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四、化学反应条件的控制
怎样提高煤的燃烧效率？
煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分 燃烧有何关系？ 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因 是什么？ 应选用什么样的炉膛材料？ 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
反 应 速 率
0
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v(正) v(逆) t1 时间（t）
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三、化学反应的限度
一定时间段内有什么特征？ （3）c(SO2) 、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，
三种物质的浓度达到一个特定值。
2SO2
+
O2 反 应 速 率 0
2SO3
v(正)= v(逆) ≠0
v(正) v(逆) t1 时间（t）
催化剂
高温高压
正反应
逆反应
2HI
典型的可逆反应有:
N2+3H2 SO2 +H2O 2NH3 2SO2+O2
催化剂 高温
2SO3 NH3 · H2O
H2SO3
NH3 +H2O
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三、化学反应的限度
思考与交流 (1)水的生成（H2+O2）与电解， (2)二次电池的放电与充电， (3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖 与糖在体内氧化生成CO2和H2O， 它们是否属于“可逆反应”？
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四、化学反应条件的控制
归纳
尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与 空气或氧气要尽可能充分的接触，且空气要适当过量。燃 料与空气要有足够大的接触面积。 尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高热能的利 用率。 实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能 源，节省资源，减少污染等。
高中化学人教版必修二课件：2.3.2 化学反应的限度和反应条件的控制
化学 必修2
第二章
化学反应与能量
基础梳理·初探
核心突破·讲练
知识归纳·串联
课堂落实·评价
解析： 反应混合气体只有氨气与二氧化碳，反应开始时只有氨基甲酸，则 二者物质的量之比始终为 2∶1，氨气体积分数始终不变，故不能说明反应达到平 衡，A 项错误；1 mol NH2 COONH4 分解同时有 17 g NH3 消耗，17 g NH3 的物质 的量为 1 mol，消耗 17 g NH3 生成 0.5 mol NH2COONH4，反应未达到平衡，B 项 错误；随反应正向进行，混合气体的质量增大，容器的容积不变，混合气体的密 度增大，当密度不再变化，说明反应达到平衡状态，C 项正确；没有指明正、逆 速率，不能判断反应是否达到平衡状态，D 项错误。
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[小试身手] 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)任何可逆反应都有一定的限度。( ) (2)化学反应达到最大限度时，正逆反应速率相等。( ) (3)化学反应的限度与时间的长短无关。( ) (4)化学反应的限度是不可改变的。( ) 答案： (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
答案： C
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考查点二 化学反应速率和平衡图象 [典例 2] 在 2 L 的密闭容器中有下图所示的反应，看图按要求回答下列问题：
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第三节 第2课时 化学反应的限度和化学反应条件的控制
第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制(时间:30分钟)基础达标1.下列反应不属于可逆反应的是( D )A.SO2溶于水和H2SO3分解B.H2跟I2化合成HI和HI分解C.SO2跟O2化合成SO3和SO3分解D.电解水生成H2和O2和H2与O2转化成H2O解析:可逆反应必须是在相同条件下,同时向正、逆方向进行的化学反应,D中两个反应的反应条件不相同。
2.对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长的时间后,18O原子( D )A.只存在于O2中B.只存在于O2和SO3中C.只存在于O2和SO2中D.存在于SO2、O2和SO3中解析:当充入一定量18O2后,18O2可以与SO2反应生成含18O的SO3,随着逆反应的进行,18O原子会存在于SO2、O2和SO3中。
3.(2010年长春外国语学校下学期期末)把HI气体充入密闭容器中在一定条件下发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),在反应趋向化学反应限度的过程中,下列说法正确的是( B )A.HI的生成速率等于其分解速率B.HI的生成速率小于其分解速率C.HI的生成速率大于其分解速率D.无法判断解析:在反应趋向化学反应限度的过程中,v正>v逆,即HI的分解速率大于其生成速率,故选B。
4.能够说明可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是( D )A.一个H—H键断裂的同时有一个H—I键形成B.一个I—I键断裂的同时有两个H—I键形成C.一个H—H键断裂的同时有一个I—I键断裂D.一个H—H键断裂的同时有一个I—I键形成解析:H—H键、I—I键断裂和H—I键形成均表示正反应;H—H键、I—I键形成和H—I键断裂均表示逆反应。
5.对于化学反应的限度的叙述,错误的是( D )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:任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应达到化学平衡,此时v(正)=v(逆),对同一可逆反应,达到化学平衡时,当外界条件不变时,反应的限度不变,与时间长短无关,但当外界条件发生改变,引起v(正)与v(逆)不相等时,化学平衡被破坏,化学反应的限度也会发生改变。
6.2.2 化学反应的限度化学反应条件的控制人教版(2019)高中化学必修二课件(共42张PPT)
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等 B.反应容器中压强不变 C.混合气体颜色深浅保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
2.(2019·宿州高一检测)一定温度下,反应A2(g)+
B2(g)
2AB(g)达到平衡的标志是 ( C )
A.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol AB
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__。
(2)实例——合成氨生产条件的选择:
【情境·思考】 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? 提示:“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。
D.单位时间内消耗a mol N2的同时,消耗3a mol的H2的
状态
5、化学平衡是一个相对静止的状态,是可逆反应在
一定条件下达到的最大限度。回答有关硫酸制备中重
要反应2SO2+O2 2SO3的有关问题: (1)对于该反应的下列判断正确的有哪些?
× ①2 mol SO2和足量的O2反应,必生成2 mol SO3 × ②平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2 √ ③平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍 × ④平衡时SO2的浓度必为O2浓度的2倍
催化剂
N2+3H2 高温高压 2NH3
v正 ：正反应速率。 v v v N2耗 ﹕ H2耗﹕ NH3生 = 1﹕3﹕2 v逆 ：逆反应速率。 v v v N2生 ﹕ H2生﹕ NH3耗 = 1﹕3﹕2
第二章 第三节 化学反应的限度 化学反应条件的控制第2课时(教师版)
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制一、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3．表示方法书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
深度思考1．有两个化学反应：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 和2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑。
它们属于可逆反应吗？提示 不属于。
可逆反应是在同一条件下，正向反应和逆向反应同时进行的化学反应。
以上两个反应是在不同条件下进行的反应，不属于可逆反应。
2．把3 mol H 2和1 mol N 2充入密闭容器中反应，最终可以生成2 mol NH 3吗？为什么？提示 不能。
合成氨反应是可逆反应，不能完全转化，故生成NH 3的物质的量小于2 mol 。
3．对于可逆反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，在混合气体中充入一定量的18O 2，足够长的时间后，18O 原子( ) A ．只存在于O 2中 B ．只存在于SO 2和O 2中 C ．只存在于SO 3和O 2中 D ．存在于SO 2、O 2和SO 3中 答案 D 解析 加入18O 2会与SO 2反应生成含18O 原子的SO 3，SO 3又会分解成含18O 原子的SO 2及O 2，故SO 2、O 2和SO 3中均含18O 原子。
二、化学平衡状态1．化学平衡状态的建立过程图示：2．化学平衡状态的概念如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆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，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
3．化学反应的限度化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
深度思考 1．可逆反应中，是否反应物的反应速率与生成物的反应速率相等即达到化学平衡状态？提示 不一定。
新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第3节化学反应的速率第2课时外界条件对化学反应速率的影响
第2课时外界条件对化学反应速率的影响A级必备知识基础练1.运用“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成无污染的物质。
下列对此反应的叙述中正确的是( )A.使用光催化剂不改变反应速率B.改变压强对反应速率无影响C.升高温度能加快反应速率D.该反应生成NO2和C,控制了大气污染2.下列说法不正确的是( )A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子B.升高温度增大了活化分子百分数C.催化剂能够改变化学反应的途径D.缩小体积增大压强能提高活化分子的浓度3.决定化学反应速率的主要因素是( )①温度②压强③催化剂④浓度⑤反应物本身的性质A.①②③④⑤B.⑤C.①④D.①②③④4.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。
关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是( )A.降低了反应的活化能B.减缓了反应的速率C.降低了反应的焓变D.增大了反应的平衡常数5.某小组设计如图所示实验(夹持仪器已省略),探究影响H2O2分解速率的因素。
下列分析错误的是( )A.该实验探究的是温度对反应速率的影响B.该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同C.实验中,H2O2溶液的浓度不宜过大D.温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,反应速率相同6.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )A.对该反应体系加热B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸C.向稀硫酸中通入HCl气体D.不用铁片,改用铁粉7.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是( )A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率8.在一定条件下,容积为2 L的密闭容器中,将2 mol L气体和3 mol M气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)x Q(g)+3R(g),10 s末,生成2.4 mol R,并测得Q的浓度为0.4 mol·L-1。
高中化学人教版必修2配套文档-第2章-第3节-第2课时-化学反应的限度-化学反应条件的控制
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[学习目标定位] 1.通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义，知道当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
一化学反应限度1.可逆反应(1)定义：在相同条件下，正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应。
(2)特征①可逆反应在一定条件下不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度，即达到平衡状态，此时各物质的量都大于零；②在可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号。
2.化学平衡的建立(1)对于可逆反应2SO2＋O2催化剂2SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积△的密闭容器中。
其化学反应速率与时间关系如图所示。
分析回答下列问题：①反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0；②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大；③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。
(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。
如图：3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念：如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆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，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡，化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)化学平衡状态的特征：4.影响化学反应的限度的因素(1)决定因素：化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。
不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。
改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
第三节 第2课时 化学反应的限度和化学反应条件的控制
指津: 可逆反应达到平衡时, 正=v逆, v 属于动态平衡。
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3.中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多,采用沸腾炉的好处在于 ( B ) ①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 ②减少炉中杂质气体 ④使
( SO2 等) 如 的形成 ③提高煤炭的热效率并减少 CO 的排放 燃料燃烧充分, 从而提高燃料的利用率 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
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2. 化学平衡状态的判断 以 N 2( +3H 2( g) g) 2N H 3( 为研究对象进行分析: g)
具体体现 单位时间内消耗了1 mol N2,同时生成了1 mol N2 v(正) =v(逆) 单位时间内消耗了3 mol H2,同时消耗了2 mol NH3 单位时间内断裂了3 mol H—H键,同时生成了3 mol H—H键 各物质的物质的量或物质的量分数不再变化 直 接 依 据 各组分 的浓度 保持不 变 各物质的质量或质量分数不再变化 各气体的体积或体积分数不再变化 总体积、总压强、总物质的量不再变化 结论 平衡状态 平衡状态 平衡状态 平衡状态 平衡状态 平衡状态 平衡状态
1.下列不属于可逆反应的是( A
)
指津: 可逆反应是指在相同条件下, 既能向正反应方向进行, 又能向逆反 应方向进行的化学反应。A 中正向反应条件是放电, 逆向反应条件是充 电, 条件不同, 故不属于可逆反应。
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2.可逆反应达到平衡的重要特征是( D ) A.反应停止了 B.正、逆反应的速率均为零 C.正、逆反应都还在继续进行 D.正、逆反应的速率相等
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高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第3节化学反应的速率第2课时影响化学反应速率的因素学案鲁科版选修4
第2课时 影响化学反应速率的因素学习目标：1.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
(重点)2.了解化学反应速率的改变在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
[自 主 预 习·探 新 知]1．浓度对化学反应速率的影响(1)基本规律：其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢。
(2)反应速率与反应物浓度的定量关系：①速率方程：对于反应H 2O 2＋2HI===2H 2O ＋I 2，其反应速率与反应物浓度间的关系v ＝kc (H 2O 2)c (HI)，其中，k 为反应速率常数。
②反应速率常数(k )：k 越大，反应进行得越快。
k 与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
③反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。
微点拨：改变固体或纯液体的用量，对化学反应速率无影响。
2．压强对化学反应速率的影响(1)基本规律(对于有气体参加或生成的反应)(2)解释压强增大→⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫气体体积缩小↓反应物浓度增大→化学反应速率加快； 反之，压强减小，化学反应速率减慢。
微点拨：改变压强的实质是改变体积而使浓度发生改变，从而实现反应速率的改变。
对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。
3．温度对化学反应速率的影响(1)基本规律(2)经验规律——范托夫规律：温度每升高10 K ，反应速率增加到原来的2～4倍。
这个经验规律可以对一些化学反应的速率做粗略的估计，但适用范围有限。
(3)过渡态及活化能①过渡态：一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态。
②活化能：a．定义：过渡态的能量与反应物的能量之间的差值。
b．符号：E a。
c．单位：kJ·mol－1或J·mol－1。
(4)解释：升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，故升高温度可以加快化学反应的速率。
2019版化学人教版必修2课件：第二章 第三节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
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第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
目目标标导导航航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
1.能记住可逆反应及其特征。 2.会判断化学平衡状态。 3.能说出控制反应条件的意义以及相应的措施。
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第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
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典典例例透透析析
知识点1 知识点2 知识点3
化学反应限度及化学平衡的特征 【例题2】 对于化学反应限度的叙述,错误的是( ) 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 答案:D 解析:任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应 达到化学平衡,此时v(正)=v(逆)。对同一可逆反应,达到化学平衡时, 当外界条件不变时,反应的限度不变,与时间长短无关,但当外界条 件发生改变,引起v(正)与v(逆)不相等时,化学平衡被破坏,化学反应 的限度也会发生改变。
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第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
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典典例例透透析析
知识点1 知识点2 知识点3
可逆反应 【例题 1】 下列各组反应中,不属于可逆反应的是 ( )
A.N2+3H2
2NH3 和 2NH3
N2+3H2
B.H2+I2 2HI 和 2HI H2+I2 C.2H2+O2 2H2O 和 2H2O 2H2↑+O2↑
D.2SO2+O2
2SO3 和 2SO3
6.2.2化学反应的限度和化学反应条件的控制 课件 高一化学人教版(2019)必修第二册
第二课时 化学反应的限度和 化学反应条件的控制
核心素养
1 变化观念与平衡思想：化学反应有一定限度，是可以调控的。 2 证据推理与模型认知：通过分析推理认识化学平衡的特征。
新课导入
思 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， 考 那在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？
0
t1
时间（t）
(1) 0 ~ t1： v(正)>v(逆) (2) t1以后： v(正)=v(逆)
t1以后反应处于平衡状态 什么是化学平衡呢？
探究新知
化学反应限度 —— 化学平衡状态的定义
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 针对同一物质而言
探究新知
练习 1. 以下几个反应是否是可逆反应？为什么？
✔ ✘
✘
探究新知
练习 2. 14CO2 + C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C 的粒子 有 14CO2、14C、14CO 。
探究新知
化学反应限度 —— 化学平衡状态的建立
在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3molH2 (合适催化剂)，能发生什么反应？
2NH3。下列情况不能说明该反应
随堂练习
4.
工业制取硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500。C下的催化氧化: 2SO2+O2
催化剂 高温
2SO3
这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应
在密闭容器中进行，下列说法错误的是 （ ）
A.使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
最新高中化学人教版必修2课件：第2章第3节第2课时化学反应的限度
2．二氧化硫与水的反应、二氧化硫与氧气的反应是 否属于可逆反应？试写出反应的化学方程式。 提 示 ： 属 于 ； SO2 ＋ H2O 催化剂 O2 2SO3。 △ H2SO3 ； 2SO2 ＋
3．可燃物质充分燃烧需要具备的两个主要条件：温 度达到着火点，与空气(或 O2)接触。
自主学习 一、化学反应的限度 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。在可逆反应中，用“_______”连接。
二、化学反应条件的控制 1.现实意义。
2.实例——燃料的燃烧。 (1))燃料燃烧的条件。 ①燃料与空气或氧气接触，且空气要适当过量。 ②温度达到燃料的着火点。 (2)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。 ②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提 高热能的利用率。
第二章
化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度 第 2 课时 化学反应的限度
[学习目标] 1.了解可逆化学反应、可逆化学反应限 度的含义。2.认识可逆反应及其特征。3.学会判断可逆化 学反应的平衡状态，初步了解化学反应条件的控制。
知识衔接 1．影响化学反应速率的外界因素主要有哪些？ 提示：温度、浓度、压强(有气体反应或生成)、催化 剂、固体反应物的表面积等。
D．3v 正(NH3)＝2v 正(H2O)时，达到平衡状态 解析：四种气体同时存在时，不能说明可逆反应达到 化学平衡状态，A 项错误；NO 的生成与 NH3 的消耗均表 示正反应，B 项错误；达到化学平衡状态时，各组成成分 的质量、 物质的量等都保持不变， C 项正确； 当 3v 正(NH3) ＝2v 逆(H2O)时，反应达到平衡状态，D 项错误。
2．下列反应不属于可逆反应的是( 催化剂 A．N2＋3H2 2NH3 高温、高压 B．CO2＋H2O C．2NO2 N2O4 H2CO3
高中化学第二章化学反应与能量第三节第2课时化学反应的限度以及反应条件的控制课件新人教版必修2
B．SO2 为 0.25 mol·L－1 C．SO2、SO3 均为 0.15 mol·L－1
D．SO3 为 0.4 mol·L－1
2021/4/17
高中化学第二章化学反应与能量第三节第2课时化学反
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应的限度以及反应条件的控制课件新人教版必修2
解析：A 项此时 c(SO3)＝0；D 项此时 c(SO2)＝0，A、D 不符合可逆反应的特点； C 项违背质量守恒，在任何时刻 c(SO2)＋c(SO3)均等于 0.4 mol·L－1，C 项不符合。 答案：B
D．单位时间内消耗 a mol N2 的同时，消耗 3a mol 的 H2 的状态
2021/4/17
高中化学第二章化学反应与能量第三节第2课时化学反
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应的限度以及反应条件的控制课件新人教版必修2
[解析] A 中，N2、H2、NH3 的浓度比等于化学计量数之比时，不能确定是否处于平衡状 态，因为无法以 v 正＝v 逆和浓度是否不变进行判断。B 中，因容器的体积不变，而混合气 体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变化。C 中，当有 1 mol N≡N 键断裂时，相当于生成 2 mol NH3(1 mol NH3 中含有 3 mol N—H 键)，即生成 6 mol N—H， 与有 6 mol N—H 键断裂符合 v(NH3)正＝v(NH3)逆，故处于化学平衡状态。D 中，消耗 a mol N2 的同时消耗 3a mol H2 是同向的，不管平衡与否，只要 N2 和 H2 反应就一定符合该比例。
A．X 为 0.2 mol·L－1
B．Y 为 0.1 mol·L－1 C．Z 为 0.45 mol·L－1
D．Z 为 0.1 mol·L－1 时，Y 为 0.4 mol·L－1
高中化学化学反应的速率和限度第二课时化学反应的限度和化学反应条件的控制课件新人教版必修2
课前自主预习
一、化学反应的限度
1．可逆反应 (1)定义：在同一条件下 正反应和逆反应
均能进行的化
学反应。
(2)特点 ①正向反应和逆向反应 同时 进行。 ②一定条件下，反应物不可能 完全 转化为生成物，即反
应物的转化率不可能达到 100% 。
(3)表示：书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用
“ ”。
2．化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的建立过程
(2)图示
3．化学平衡状态的特征
4．化学反应的限度 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定 条件下所能达到的 最大程度 ，任何可逆反应在给定条件下 的进行程度都有一定的限度。
二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制 (1)目的
第
二
化学反应与能量
章
第三节
化学反应的速率和限度
第二课时
化学反应的限度和化学反应条件的控制
学习目标
1.了解可逆反应。 2．理解化学平衡状态。 3．了解控制反应条件在生 产生活和科学研究中的作 用。
核心素养 1.变化观念与平衡思想：化 学反应有一定限度，是可以 调控的。 2．证据推理与模型认知：通 过分析推理认识化学平衡的 特征。
[答案] A
[解析] A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压 强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态。B项，CO 的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状 态。C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表 示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达到化学平衡状 态。D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方 向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说 明反应已达到化学平衡状态。
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第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制(时间:40分钟)选题表1.(2017·山西太原期中)下列反应中,不属于可逆反应的是( D )A.2NO 2N2O4与N2O42NO2B.H2+I22HI与2HI H2+I2C.CO 2+H2O H2CO3与H2CO3CO2↑+H2OD.CaO+CO 2CaCO3与CaCO3CaO+CO2↑解析:A、B、C中均为可逆反应,只有D中反应条件不同,两者不是可逆反应。
2.(2017·湖南益阳月考)硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。
下列对于反应2SO2+O22SO3的说法中,正确的是( B )A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3B.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题C.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正、逆反应速率均为零D.在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,18O仅存在于O2和SO3中解析:反应2SO2+O22SO3为可逆反应,故无论什么条件,SO2和O2都不能全部转化为SO3,A错误;在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题,B正确;该反应达到平衡后,正、逆反应速率相等,为一个定值,但一定不为0,C错误;在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,18O存在于SO2、SO3和O2中,D错误。
3.(2016·广东深圳期末)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。
下列叙述中正确的是( B )A.点c处正反应速率和逆反应速率相等B.点a的正反应速率比点b的大C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不同D.在t2时刻,正反应速率大于逆反应速率解析:c点反应物和生成物物质的量仍在变化,没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A错误;从a点到b点,氢气的物质的量逐渐减少,氢气的物质的量浓度逐渐减少,所以正反应的反应速率逐渐减小,即点a的正反应速率比点b的大,B正确;d点和e点都处于平衡状态, n(N2)不变,即d点和e点n(N2)相等,C错误;在t2时刻,该反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,D错误。
4.(2017·河南郑州八校联考)下列关于化学反应限度的叙述错误的是( C )A.不同的化学反应,限度可能不同B.可以通过改变反应物浓度来控制化学反应的限度C.可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度D.催化剂不能控制化学反应的限度解析:可逆反应不论反应到什么程度,都会含有所有反应物和所有生成物,即会达到一定的限度,不同的化学反应,限度可能不同,A正确;一个可逆反应达到化学平衡状态后,当反应物浓度改变时,原来的化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡状态,可以通过改变反应物浓度来控制化学反应的限度,B正确;可逆反应达到什么样的限度,与反应时间的长短无关,所以不可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度,C错误;催化剂只改变反应速率,不改变反应限度,D正确。
5.(2017·河南天一大联考)一定条件下将1.0 mol N2和1.0 mol H2通入密闭容器中发生合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列图像能正确表示各种组分的物质的量变化的是( C )解析:N2和H2的化学计量数之比为1∶3,则相同时间内其物质的量变化量之比应为1∶3,A项图像中两者的物质的量变化量之比为0.1∶0.4,与方程式不符;B项图像中N2、NH3的物质的量不变时,H2的物质的量仍在变化,不符合化学平衡时“各物质的浓度均不再变化”的特点;C项图像中N2、H2、NH3的物质的量变化量之比为0.1∶0.3∶0.2=1∶3∶2,正确;D项图像中H2完全反应,不符合可逆反应的特点。
6.(2017·河北唐山期中)在一定温度下,容器内某一反应中M、N(M、N均为气体)的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是( D )A.反应的化学方程式为2M(g)N(g)B.t2时正、逆反应速率相等,达到平衡C.t3时正反应速率大于逆反应速率D.t1时N的浓度是M的浓度的2倍解析:分析图像可知,反应t3时建立化学平衡,M的物质的量的变化为5 mol-2 mol = 3 mol;N的物质的量的变化为 8 mol-2 mol=6 mol,根据“各物质的转化量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比”知,化学方程式为2N(g)M(g),故A错误;t2时M和N的物质的量相等,但N的物质的量继续减小,则正、逆反应速率并不相等,因为此时反应并未达到平衡,故B错误;t3时反应已达到平衡,此时正、逆反应速率相等,故C错误;t1时M和N的物质的量分别为3 mol和6 mol,故N的浓度是M的浓度的2倍,D正确。
7.(2016·四川宜宾期末)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( B )A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO3为0.4 mol·L-1D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1解析:A中,SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度变化分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1,需要消耗三氧化硫的浓度为0.2 mol·L-1,由于该反应为可逆反应,SO3的实际变化浓度应小于其原有浓度0.2 mol·L-1,所以达到平衡时SO2小于 0.4 mol·L-1,O2小于 0.2 mol·L-1,错误;B中,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度变化为0.2 mol·L-1,该题中实际变化为 0.05 mol·L-1,小于0.2 mol·L-1,正确;C中,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若SO2和O2完全反应,SO3的浓度变化为 0.2 mol·L-1,实际变化应小于该值,错误;D中,反应物、生成物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,错误。
8.(2016·河南新乡期末)对于反应2SO2+O22SO3,下列判断正确的是( C )A.2 mol SO2和足量的O2反应,必生成2 mol SO3B.平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2C.平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍D.平衡时SO2的浓度必为O2浓度的2倍解析:可逆反应中反应物不可能全部转化为生成物,2 mol SO2与O2反应,生成的SO3的物质的量一定小于2 mol,A错误;平衡时SO2、O2、SO3三种物质的分子个数之比与化学计量数没有必然的联系,达到平衡状态,一定满足正、逆反应速率相等,各组分浓度不变,B错误;平衡时,O2的生成速率等于O2的消耗速率,故SO2的消耗速率为O2的生成速率的2倍,C正确;平衡时SO2的浓度与O2的浓度关系与反应起始的投料量有关,题中数据无法判断达到平衡时SO2和O2的浓度关系,D错误。
9.(2017·河南林州一中调研)某可逆反应中三种气体的物质的量随时间的变化情况如下图所示。
回答下列问题:(1)该反应的反应物是,生成物是,化学方程式为。
(2)反应开始至2 min时,能否用C的浓度变化来计算反应速率?为什么?。
(3)2 min后,A、B、C的物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了状态。
解析:由图可知,A和B物质的量减少,为反应物,C的物质的量增加,为生成物,A、B、C变化的物质的量之比为2∶1∶2,化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)。
因为体积未知,不能计算反应物或生成物的浓度,故无法用浓度的变化来表示其反应速率;在2 min后,A、B、C物质的量不再随时间而变化,达到化学平衡状态。
答案:(1)A和B C 2A(g)+B(g)2C(g)(2)不能。
体积未知,无法求出浓度变化值(3)化学平衡能力提升10.(2017·浙江湖州期中)将0.1 mol·L-1的FeCl3溶液与0.1 mol·L-1的KI溶液等体积混合充分反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2,下列能证明该反应存在一定的反应限度的是( C )A.溶液中能检测到Fe2+B.溶液中能检测到I2C.溶液中能检测到Fe3+D.溶液中能检测到Cl-解析:将0.1 mol·L-1的FeCl3溶液与0.1 mol·L-1的KI溶液等体积混合充分反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2,则两种反应物按1∶1投入,又按1∶1反应,所以只要能检验出Fe3+或者I-剩余,即可证明该反应存在一定的反应限度,故选C。
11.(2017·河北唐山开滦一中期中)在373 K时,密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生如下反应:NO2+SO2NO+SO3,平衡时,下列叙述正确的是( C )①NO和SO3的物质的量一定相等②NO2和SO2的物质的量一定相等③体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量④SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等A.①和②B.②和③C.①和③D.③和④解析:①根据方程式,因为NO和SO3的物质的量之比为1∶1,所以NO和SO3的物质的量一直相等,正确;②平衡时NO2和SO2的物质的量不变,不一定相等,其平衡时NO2和SO2的物质的量与起始投料量有关,错误;③两边气体的计量数相等,所以体系中的总物质的量一定等于反应开始时总物质的量,正确;④SO2、NO2、NO、SO3的物质的量不变,但不一定相等,错误。
12.一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。
现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( D )A.①②B.②④C.③④D.①④解析:因反应容器保持恒压,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合ρ气=可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,①符合题意;无论是否达平衡状态,反应的ΔH都不变,②不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,③不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,④符合题意。