(讲义)第6章 第2节 基础课时10 化学反应的限度 化学反应条件的控制-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

基础课时10　化学反应的限度　化学反应条件的控制 1．了解可逆反应的含义和反应限度及化学平衡的特征，了解达到平衡的标志。培养“变化观念与平衡思想”的核心素养。 2．了解化学反应条件的控制及在生产和科技研究中的作用。培养“科学探究与社会责任”的核心素养。 知识点一　化学反应的限度 1．可逆反应 (1)概念：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：①反应不能进行到底； ②在一定条件下反应物与生成物同时存在； ③正、逆反应方向同时进行。 2．化学平衡 (1)化学平衡的建立 在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2，发生反应：N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度最小 v逆最小 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆≠0 生成物浓度不变 v逆不变 速率—时间(v­t)图像如下 (2)化学平衡状态的概念：在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (3)化学反应的限度是指可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 (4)影响因素：改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态。因此通过调控反应条件可使反应结果更好地符合人们预期的目的。 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)2H2＋O22H2O与2H2O2H2↑＋O2↑互为可逆反应。 (×) (2)可逆反应达到平衡时，v正＝v逆，各组分浓度相等。 (×) (3)可逆反应达到平衡时，反应停止，各组分浓度不变。 (×) (4)通过改变反应条件，可以使2 mol SO2(g)和过量的O2(g)反应得到2 mol SO3。 (×) 知识点二　化学反应条件的控制 1．目的 促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 2．合成氨工业 (1)化学理论：低温、高压时有利于提高氨的产率。 (2)工业实际： ①温度——温度低，反应速率小，达到化学平衡所需时间长，生产成本高，工业上通常选择在400～500 ℃下进行。 ②压强——压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，采用的压强通常为10 MPa～30 MPa。 3．提高燃料燃烧效率的措施 (1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大其与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率更大；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减小，且会造成污染。 (2)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是防止热量散失。 (3)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。 4．反应条件调控的措施 (1)改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 (2)改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 　(1)高炉炼铁时，实际消耗的焦炭远高于理论计算量，为什么？ 提示：高炉中发生的反应：CO2＋C2CO,3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，为可逆反应，不能完全反应。 (2)工业上使用煤作燃料时，为了使煤能充分燃烧，你认为可采取的措施有哪些？ 提示：①将煤粉碎，增加煤与空气的接触面积、 ②充入适当过量的空气等。 化学平衡状态的判定 可逆反应2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是________(填序号)。 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 ⑧v(NO2)＝2v(O2)的状态 ⑨v正(NO2)＝2v逆(O2)的状态 ⑩n(O2)不再改变的状态 提示：①④⑥⑦⑨⑩ 1．化学平衡状态的特征——“五字诀” 化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即 2．化学平衡状态的判定 (1)正、逆反应速率相等 ①同种物质：v正＝v逆≠0 ②不同种物质：＝ (2)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。 (3)间接标