【化學(xué)】化學(xué)反應(yīng)的限度 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率與限度第3課時化學(xué)反應(yīng)限度1.可逆反應(yīng)(1)定義：在同一條件下___________和___________均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點①正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)________進(jìn)行。②一定條件下，反應(yīng)物不可能________轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)物的

轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到________。(3)表示：書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時不用“===”而用“

”。正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向同時全部100%?

可逆反應(yīng)一旦開始，反應(yīng)物和生成物共存典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓H2+I22HI

SO2

+H2O

H2SO32SO2+O22SO3催化劑高溫Cl2+H2OHCl+HClO?可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能徹底轉(zhuǎn)化1、當(dāng)可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3達(dá)到平衡后，通入18O2再次達(dá)到平衡時，18O存在于(

)A．SO3和O2中

B．SO2和SO3中

C．SO2、O2和SO3中 D．SO2和O2中課堂練習(xí)C課堂練習(xí)2、在1L的密閉容器中，充入氣體0.1molＸ2、0.3molY2和0.2molZ2發(fā)生反應(yīng)Ｘ2+Y22Z

當(dāng)反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到各物質(zhì)濃度不變時，它們的濃度可能是（）A、Z=0.3mol/LB、Y2=0.2mol/L

C、X2=4mol/LD、Z=0.15mol/LAD化學(xué)反應(yīng)的限度板書可逆反應(yīng)正反應(yīng)和逆反應(yīng)，同時同條件轉(zhuǎn)化率＜100％反應(yīng)物和生成物共存2、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立在一定條件下向反應(yīng)容器中加入SO2和O2(合適催化劑)。對于以上反應(yīng)，請分析：（1）當(dāng)反應(yīng)剛開始時，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個大？（2）當(dāng)反應(yīng)剛開始時，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個反應(yīng)速率大？（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正)與v(逆)怎樣變化？反應(yīng)物濃度逐漸減小，生成物濃度逐漸增大V(正）減小，V（逆）增大此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?△催化劑

時間

（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9

某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O2

2SO3反應(yīng)已達(dá)到最大限度，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡達(dá)到反應(yīng)限度后，反應(yīng)物和生成物濃度不在變化（定）達(dá)到反應(yīng)限度后V正=V逆（等）≠0（動）化學(xué)平衡狀態(tài)的建立圖像平衡狀態(tài)v(正)>v(逆)，向正反應(yīng)方向，建立平衡請繼續(xù)分析：（5）從速率角度分析反應(yīng)進(jìn)行到什么時候會“停止”？當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時（6）此時，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？反應(yīng)物和生成物濃度均不再改變（7）反應(yīng)真的停止了嗎？NO處于動態(tài)平衡可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)的限度可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)正反應(yīng)和逆反應(yīng)，同時同條件轉(zhuǎn)化率＜100％反應(yīng)物和生成物共存概念：在一定條件的可逆反應(yīng)中，當(dāng)V正=V逆時，各物

濃度保持不變的狀態(tài)。特征化學(xué)平衡狀態(tài)即化學(xué)反應(yīng)限度，此時轉(zhuǎn)化率最大。板書特征逆：可逆反應(yīng)；等：v正＝v逆≠0；動：動態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止；定：各組分的質(zhì)量(或濃度)保持不變，為一定值；變：外界條件改變時，平衡就被破壞，在新的條件下建

立新的平衡。板書化學(xué)平衡狀態(tài)：注意：①只有可逆反應(yīng)才有可能存在化學(xué)平衡狀態(tài)，解決有關(guān)化學(xué)平衡的問題時，首先要看清該化學(xué)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。②化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果。③化學(xué)平衡狀態(tài)的建立還必須具有一定的外部條件（溫度、濃度、壓強(qiáng)等），所以，同一個可逆反應(yīng)在不同條件下建立起的化學(xué)平衡狀態(tài)可能不同。判定方法板書直接標(biāo)志等：同一物質(zhì)ひ正（B）=ひ逆（B）不同物質(zhì)(一正一逆，與系數(shù)成比例)例：在一定溫度下,可逆反應(yīng)N2+3H2

2NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是:A.N2的消耗速率等于N2的生成速率B.H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍C.NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍D.

單位時間內(nèi)生成nmolN2,同時生成3nmolNH3E.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵形成F.1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵斷裂√√√？以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例，達(dá)到平衡的標(biāo)志為：A的消耗速率與A的生成速率—————A的消耗速率與C的———速率之比等于———B的生成速率與C的———速率之比等于———A的生成速率與B的———速率之比等于———相等消耗m：p生成n：p消耗m：n？定：各組分濃度保持一定能夠說明N2+3H22NH3反應(yīng)在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：①容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存②容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等③容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2④tmin內(nèi)生成1molNH3同時消耗0.5molN2⑤tmin內(nèi)生成1molN2同時消耗3molH2？√判定方法板書直接標(biāo)志

同一物質(zhì)ひ正（B）=ひ逆（B）不同物質(zhì)：一正一逆，與系數(shù)成比例各組分濃度保持一定各組分的n、m或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定各氣體的體積（V）或體積分?jǐn)?shù)一定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率一定體系顏色一定、絕熱體系中溫度一定定等H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：1）C(H2)=C(I2)=C(HI)時2）C(H2)：C(I2)：C(HI)=1:1:2時3）C(H2)、C(I2)、C(HI)不再隨t改變而改變4）n(H2)、n(I2)、n(HI)不再隨t改變而改變5）H2、I2的轉(zhuǎn)化率不再改變6）H2、I2、HI的體積分?jǐn)?shù)不再改變7）混合氣體的顏色不再改變H2(g)+I2(g)2HI(g)在固定體積的的密閉容器中

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：8）混合氣體總n不再改變9）混合氣體總P不再改變10）混合氣體的平均M不再改變11)混合氣體的密度不再改變2NO22NO+O2H2(g)+I2(g)2HI(g)在壓強(qiáng)恒定的容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：1）混合氣體總n不再改變2）混合氣體總V不再改變3）混合氣體的密度不再改變2NO22NO+O2判定方法板書直接標(biāo)志

同一物質(zhì)ひ正（B）=ひ逆（B）不同物質(zhì)：一正一逆，與系數(shù)成比例定等間接標(biāo)志反應(yīng)前后氣體系數(shù)不等的反應(yīng)氣體總物質(zhì)的量（n）不變恒V時，總P不變或平均M不變恒P時，總V不變或氣體密度不變變量不變對于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若是則可；否則，不行。3化學(xué)反應(yīng)條件的控制1.控制化學(xué)反應(yīng)條件的意義在生產(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。2.控制化學(xué)反應(yīng)條件的方法（1）改變化學(xué)反應(yīng)的速率（2）改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度3、合成氨工業(yè)反應(yīng)條件的控制

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，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實際可能性。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3

合成氨的生產(chǎn)在溫度較低時，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。合成氨的速率增大使混合物中氨的含量提高壓強(qiáng)高壓溫度高溫催化劑使用分析角度反應(yīng)條件高壓低溫不影響一致矛盾10~30MPa合成氨的適宜條件：400~500℃鐵觸媒例：在一定溫度下,可逆反應(yīng)CO2

+H2OH2CO3達(dá)到平衡的標(biāo)志是:單位時間內(nèi)消耗1molCO2的同時，生成1molH2CO3B.單位時間內(nèi)消耗1molCO2的同時，生成1molCO2C.單位時間內(nèi)消耗1molCO2的同時，生成2molH2OD.單位時間內(nèi)生成1molH2CO3的同時，生成1molH2OE.單位時間內(nèi)生成1molH2O的同時，生成1molCO2F.單位時間內(nèi)斷開2molC=O鍵的同時，生成1molCO2G.單位時間內(nèi)斷開2molC=O鍵的同時，消耗1molH2CO3√√√√（1）混合氣體的顏色不再改變（）（2）混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變（）（3）混合氣體的密度不變（）（4）混合氣體的壓強(qiáng)不變（）（5）單位時間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2（）

(6)O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變（）2、在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2NO22NO+O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是：3、在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)+Y2(g)2Z(g),

已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,在一定的條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時