化學(xué)反應(yīng)限度高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第二課時(shí)

化學(xué)反應(yīng)限度學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解可逆反應(yīng)及特點(diǎn)。2、理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及標(biāo)志，學(xué)會(huì)平衡狀態(tài)的判斷。3、知道改變條件化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。4、了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。核心素養(yǎng)1、變化觀念與平衡思想：化學(xué)反應(yīng)有一定限度，是可以調(diào)控的。2、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過分析推理認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的特征。（金臺(tái)資訊）2020年9月23日，揚(yáng)州市區(qū)一女子在家打掃衛(wèi)生時(shí)，因誤將84消毒液和潔廁靈混合起來使用，導(dǎo)致出現(xiàn)中毒癥狀。據(jù)悉，事發(fā)時(shí)，該女子吸入大量氣體后，身體出現(xiàn)嚴(yán)重不適，后來被送到附近醫(yī)院救治。急診科醫(yī)生介紹，該名女子因氯氣中毒引發(fā)哮喘、胸悶、心悸等癥狀，如果得不到及時(shí)醫(yī)治，該患者可能會(huì)有生命危險(xiǎn)。課堂引入ChemNews新聞【生活中的化學(xué)】

查閱資料可知，84消毒液的有效成分為NaClO，潔廁靈的主要成分是鹽酸，將其混合，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：?！局R(shí)回顧】

我們在必修第一冊中學(xué)習(xí)過氯氣與水的反應(yīng)：?！舅伎肌?/p>

對比以上兩個(gè)反應(yīng)方程式，你想起了什么？可逆反應(yīng)！在同一條件下

和

均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。一、化學(xué)反應(yīng)的限度正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向(2)特征反應(yīng)物生成物正、逆反應(yīng)是在_________下同時(shí)進(jìn)行的同一條件雙向性雙同性共存性反應(yīng)物和生成物_____存在同時(shí)1.可逆反應(yīng)(1)定義書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，不用“===”，用“

”。N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑△時(shí)間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度?此時(shí)的反應(yīng)是否停止了？此時(shí)為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立2SO2+O22SO3催化劑△(1)開始反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時(shí)間（t）0c(SO2)、c(O2)最大，

c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

v(正)最大，v(逆)=0反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時(shí)間（t）0v(正)v(逆)反應(yīng)速率t1時(shí)間（t）0(3)平衡(2)變化v(正)減小，v(逆)增大v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

v(正)=v(逆)

≠0c(SO2)、c(O2

)減小,c(SO3)增大2SO2+O2

2SO3

c(SO2)、c(O2

)不變,c(SO3)不變2SO2+O22SO3催化劑△反應(yīng)物濃度最大，生成物濃度為0反應(yīng)物濃度不變，生成物濃度不變反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大3.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下，一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡等：v(正)=v(逆)

≠0定：平衡時(shí)，各組分的濃度保持不變。變：條件改變，原平衡破壞，建立新平衡。逆：研究對象是可逆反應(yīng)(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征課堂練習(xí)1

.以3H2+N22NH3為列分析,判斷下列情形是否達(dá)到平衡狀態(tài)?(1)若有1molN2消耗，則有1molN2生成。（）(2)若有1molN2消耗，則有3molH2生成。（）(3)若有1molN2消耗，則有2molNH3生成。

（）(4)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵斷裂。（）

(5)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵生成。（）(6)若反應(yīng)體系中N2、H2、NH3的百分含量不變。（）(7)反應(yīng)體系中平均相對分子質(zhì)量一定。（）(8)若體系的體積一定，氣體的密度一定。（）(9)若體系的體積一定，氣體的壓強(qiáng)一定。（）是否是是是是否是否①同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變條件可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的

。(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到或完成的

，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。最大程度轉(zhuǎn)化率限度4.化學(xué)反應(yīng)的限度(2)對化學(xué)反應(yīng)限度的理解②化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大

。N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起：

變：

平：

1300.80.20.62.40.40.41．下列對可逆反應(yīng)的認(rèn)識(shí)正確的是（）

A．與互為可逆反應(yīng)

B．既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)

C．在同一條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)

D．可逆反應(yīng)可以完全進(jìn)行課堂練習(xí)C2．一定條件下，向某密閉容器中投入一定量的X和Y，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中正、逆反應(yīng)速率v

隨時(shí)間t

的變化情況正確的是（）

A．B．

C．D．0v正v逆vt0v逆v正vt0v正v逆vt0v逆v正vtD①同一物質(zhì)：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。②不同物質(zhì)：速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率，即：逆向相等—速率必須一個(gè)是正反應(yīng)速率，一個(gè)是逆反應(yīng)速率，且經(jīng)過換算后同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等如aA＋bB5、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)標(biāo)志一：v正=v逆≠0(1)直接依據(jù)——根據(jù)速率關(guān)系例如，一定條件下，可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，對該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示：（1）單位時(shí)間內(nèi)，消耗1molN2，同時(shí)1molN2生成（2）單位時(shí)間內(nèi)，消耗3molH2，同時(shí)有2molNH3反應(yīng)掉（3）1個(gè)N≡N斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂首先分析該量是“變量”還是“恒量”，如為“恒量”，即隨反應(yīng)的進(jìn)行永遠(yuǎn)不變，則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)；如為“變量”，即該量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)其“不變”時(shí)，則為平衡狀態(tài)。即：

變量不變—化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(2)間接依據(jù)——根據(jù)各組分的量標(biāo)志二：各組分的濃度保持不變（注意不是相等，也不是成一定的比值）①各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變②各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)保持不變③各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變④體系的顏色和溫度不變變量不變?yōu)椤昂懔俊?，即隨反應(yīng)的進(jìn)行永遠(yuǎn)不變，則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)；為“變量”，即該量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)其“不變”時(shí)，則為平衡狀態(tài)。間接

變量不變壓強(qiáng)不變平均相對分子質(zhì)量不變?nèi)鬽+n≠p+q若m+n=p+q一定不一定密度不變?nèi)鬽+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定顏色不變一定以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷若m+n≠p+q一定平衡若m+n=p+q不一定平衡（3）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”“一等一不變”三關(guān)注：①關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；③關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。一等一不變：【易錯(cuò)提醒】（1）化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進(jìn)行比較。（2）利用v（正）=v（逆）>0判斷平衡狀態(tài)時(shí)注意：反應(yīng)速率必須是一正一逆，不能都是v（正）或都是v（逆）?！舅伎肌び懻摗磕澈銣睾闳菝荛]容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），混合氣體的壓強(qiáng)不再改變能否表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)？提示：不能。D是固體，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，由于容器的體積不變，故氣體的壓強(qiáng)始終不變，因此壓強(qiáng)不再改變，不能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)（提高反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率），抑制有害的化學(xué)反應(yīng)（降低反應(yīng)速率，控制副反應(yīng)的發(fā)生，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生），這就需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)條件的控制。二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的調(diào)控：化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)條件時(shí)，需要考慮控制反應(yīng)條件的_____和___________。成本實(shí)際可能性

在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進(jìn)行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時(shí)，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3

合成氨的生產(chǎn)在溫度較低時(shí)，氨的產(chǎn)率較高；壓強(qiáng)越大，氨的產(chǎn)率越高。但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長時(shí)間才能達(dá)到化學(xué)平衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上通常選擇在400~500℃下進(jìn)行。而壓強(qiáng)越大，對動(dòng)力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件的不同，采用的壓強(qiáng)通常為10~30MPa。化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件的控制速度程度小高大高加快【情境·思考】生活中有很多現(xiàn)象都存在化學(xué)知識(shí)，如爐火越扇越旺，但蠟燭的火焰一扇就滅。（1）同樣是扇風(fēng)結(jié)果為什么不同，試解釋其中的原因？提示：“爐火越扇越旺”是扇風(fēng)為燃燒提供了足量的氧氣促進(jìn)燃燒；“蠟燭的火焰一扇就滅”是由于空氣流動(dòng)帶走大量的熱量，使溫度降低，低于了蠟燭的著火點(diǎn)。（2）為了提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件？提示：①燃料與空氣或氧氣接觸，且空氣要適當(dāng)過量。②盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。③盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱量，提高熱能的利用率。為提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件?（提示：可以從以下幾方面考慮，如燃料的狀態(tài)、空氣用量、爐膛材料、煙道廢氣中熱能的利用，等等。）思考與討論：煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快?？諝獬渥?，煤燃燒得充分，產(chǎn)物主要為CO2，放熱量大；空氣不足，則煤燃燒不充分，部分生成CO，CO排放到空氣中造成污染，且生成CO時(shí)，放出的熱量大大減小。應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐（灶）膛材料。盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過程中煤燃燒需要提供部分能量才能進(jìn)行，而利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。選用保溫隔熱材料的目的，是為防止熱量散失?！舅季S建?！拷獯鹩嘘P(guān)化學(xué)平衡標(biāo)志的思維流程如下：【跟蹤訓(xùn)練】1．（2019·宿州高一檢測）一定溫度下，反應(yīng)A2（g）+B2（g）2AB（g）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（

）A．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolABB．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化C．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2D．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolB2

【解析】選C。在一定條件下，判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，主要看正逆反應(yīng)速率是否相等，體系中各組分的濃度（或含量）是否保持不變。A項(xiàng)中，生成A2是逆反應(yīng)，生成AB是正反應(yīng)。顯然v（正）<v（逆），沒有達(dá)到平衡；B項(xiàng)中，壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定，v（正）是否等于v（逆）。該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時(shí)，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達(dá)到平衡壓強(qiáng)就一直保持不變，故壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；C項(xiàng)中，表明v（正）=v（逆），反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)中，只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進(jìn)行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1∶1。2．相同溫度和壓強(qiáng)下，在容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HIH2+I2（g），達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（

）A．c（H2）保持不變B．c（H2）=c（I2）C．2v正（HI）=v逆（I2）D．拆開2molH—I共價(jià)鍵，同時(shí)生成1molH—H共價(jià)鍵【解析】選A。在一定條件下的可逆反應(yīng)中，如果正、逆反應(yīng)速率相等，各組分的百分含量保持不變，則達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。A項(xiàng)，c（H2）保持不變，符合要求；B項(xiàng)，c（H2）=c（I