6.2.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

合成氨工厂一角 化学反应的限度　 化学反应条件的控制 第2课时 第二节 化学反应的速率与限度 高炉炼铁的主要反应是： Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 C(焦炭) + O2(空气) ==== CO2 (放出热量) C(焦炭) + CO2 ==== 2CO(吸收热量) 炼制生铁所需焦炭的实际用量远高于按方程式 计算所需的量，并且从高炉中出来的气体中含 有没利用的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，然而高炉增高后高炉尾气中的CO比例竟没有改变，这是什么原因呢？ 情境导入 《高炉炼铁之谜》 目标一 化学反应的限度 向2 mL 0.01 mol·L－1KI溶液中逐滴加入1 mL 0.01 mol·L－1 FeCl3溶液，然后加入0.1 mol·L－1 KSCN溶液，观察现象，说明什么问题？ 思考1 加入KSCN溶液后，溶液变为红色，说明溶液中仍然存在Fe3＋；在I－过量的情况下，Fe3＋仍然没完全反应，说明某些化学反应不能进行到底，存在一定的限度。 KI溶液 滴加 FeCl3溶液 滴加 KSCN溶液 (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。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“ ”。 1. 可逆反应 双向性 双同性 共存性 正、逆反应是在同一条件下同时进行的 (2)特征 反应物和生成物同时存在，任一反应物的转化率小于100% 正向反应 逆向反应 反应物 生成物 思考2 (1)以下几个反应是否是可逆反应？ √ √ × × ①N2＋3H2 2NH3 (　　) ②NH3＋H2O NH3·H2O (　　) ③Cd＋2NiO(OH)＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 (　　) ④2H2O 2H2↑＋O2↑ (　　) (2)14CO2＋C 2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 。 14CO2、14C、14CO 2. 化学平衡状态的建立 在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应： 1. 反应刚开始时，浓度、速率有什么特点？ 2. 反应过程中，浓度、速率有什么特点？ 3. 反应开始一段时间后，浓度、速率有什么特点？ 探究讨论 4. 用图像描述 v正 和 v逆 变化规律 ？ (1)化学平衡状态的建立过程 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)   浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度_____ v正_____ v正____v逆 生成物浓度_____ v逆_______ 过程中 反应物浓度_____ v正_______ v正_____v逆 生成物浓度_____ v逆_______ 一段 时间 反应物浓度_____ v正_______ v正_____v逆 生成物浓度_____ v逆_______ 最大 最大 ＞ 为0 为0 减小 减小 增大 增大 ＞ 不变 不变 不变 不变 ＝ (2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立 由于v(正)= v(逆)≠0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化。 从外表上看，反应好像“停止” 可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态 正反应速率 逆反应速率 v正= v正(化学平衡状态） 时间 反应速率 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都不再改变，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。 (2)化学平衡状态的特征 逆 定 动 等 变 化学平衡状态研究的对象是可逆反应 达到化学平衡状态后，各组分浓度不再改变，不随时间变化而变化 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 外界条件改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡 标志：“等”“定” 一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。下列哪些情况能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到了平衡状态。 ①生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2 ②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2 ③2v正(H2)＝3v正(NH3) ④1个N≡N断裂的同时，有6个N—H断裂 ⑤H2的百分含量保持不变 ⑥NH3的体积分数保持不变 思考3 √ √ √ × × ×