第6章 第2节 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制 （Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

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 定义 在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。在可逆反应中，用“”连接 [微点拨] 正反应方向、逆反应方向的热效应相反。若正反应是放热反应，则逆反应为吸热反应。同时两方向的条件相同。 特点 ①相同条件下，正、逆反应同时进行。 ②不能完全转化，反应物和生成物同时存在，任一反应物的转化率均小于100% (二)化学反应的限度 化学平衡状态的建立 过 程 [微思考] 化学平衡状态建立后，反应停止，反应速率为0，这句话对吗？为什么？ 提示：不对。化学平衡建立后，v(正)＝v(逆)≠0，说明反应并没有停止。 [微点拨]　 平衡时“v正＝v逆”是指同一种物质的两向速度相等，不同物质的两向速率不一定相等。 图 示 化学平衡 状态的概念 在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态 化学 反应 的限度 ①化学平衡状态是可逆反应达到给定条件下所能达到的最大程度。 ②任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。 ③改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改变该反应的化学平衡 (三)化学反应条件的控制 化学反应条件控制的目的 促进有利的化学反应 抑制有害 的化学反应 [微思考] 冬天取暖烧煤炭时，可以用扇子扇，这样可以使炉火越来越旺。但是用扇子扇蜡烛的火焰，蜡烛就会熄灭。这是什么原因呢？ 提示：用扇子扇炉火，越扇越旺，这是因为炉火温度高，远远超过了煤炭的着火点，扇子扇风虽然温度降低，但是对炉火微不足道，而扇子扇来的氧气，却可以帮助煤炭燃烧。用扇子扇蜡烛，一扇就灭，是因为蜡烛火焰小，扇子一扇，使周围的温度迅速下降到蜡烛的着火点以下，蜡烛立即就熄灭了。 提高反应速率 降低反应速率 提高原料利用率 减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生 化工生产中反应条件的调控 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 实例 [新知探究(一)] 化学反应的限度理解及判断 [分析与推测能力] [情境质疑] 德国化学家哈伯(F.Haber,1868—1934)经过实验研究由氮气和氢气直接合成氨。该反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢、氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应的化学方程式：N2＋3H22NH3(该反应为可逆反应)。 1．一定条件下，向容积不变的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生合成氨的反应，反应过程中正、逆反应速率如何变化？正、逆反应速率达到何种关系时反应达到平衡状态？ 提示：反应过程中，正反应速率开始最大，后逐渐减小，逆反应速率开始为0，后逐渐增大；当用同种物质表示的正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态。 2．一定条件下，密闭容器中进行合成氨的反应，当1个NN键断裂的同时，有6个N—H键形成，此时反应是否处于平衡状态？当反应达到平衡后，反应是否停止？ 提示：不能判断反应是否处于平衡状态，因为1个NN断裂和6个N—H形成均指正反应方向，反应过程中的任何时刻均存在题中关系。当反应达到平衡状态后，反应并没有停止，此时v正＝v逆≠0。 3．某恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)，混合气体的压强不再改变能否表明该反应已达到平衡状态？ 提示：不能。D是固体，反应前后气体的物质的量不变，由于容器的体积不变，故气体的压强始终不变，因此压强不再改变，不能表明该反应已达到平衡状态。 [生成认知] 1．化学平衡状态的特征 逆 化学平衡研究的对象是可逆反应 等 达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 动 化学平衡是一种表面静止状态，但反应并未停止，是一种动态平衡 定 达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化而变化 变 外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态 2.化学平衡状态的判断标志 (1)直接标志——“正逆相等” v正＝v逆 ①同一种物质的生成速率等于消耗速率； ②不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比 各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变； ②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变 　 (2)间接标志——“变量不变” ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态