6.2.3 化学反应的限度 化学反应条件的控制-【巅峰课堂】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+分层练习（人教版2019必修第二册）

第3课时 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及其特征；认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变；初步了解化学反应达到平衡状态的标志。培养科学探究与创新意识的学科核心素养。 2.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。培养科学态度与社会责任的学科核心素养。 知识点一、化学反应的限度 1.化学平衡状态建立过程： 如对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学平衡建立的过程如图所示。 2. 化学平衡状态概念：对于可逆反应，如果外界条件( 、 、 等)不发生改变，当 反应进行到一定程度时， 速率与 速率相等，反应物的 与生成物的 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，化学平衡状态是化学反应所能进行的最大限度。 3. 化学平衡状态的特征： （1）等：v正 v逆 0。 （2）动：化学平衡状态是一种 平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和逆反应都依然在进行。 （3）定：反应物的浓度和生成物的浓度 。 （4）变：外界条件( 、 、 等)一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。 知识点二、化学反应条件的控制 1.目的 2.合成氨工业 （1）化学理论： 温、 压时有利于提高氨的产率。 （2）工业实际： ①温度——温度低，速率小，达到平衡所需时间长，生产成本高，通常选择在 。 ②压强——压强大，对动力和生产设备的要求越高，通常采用压强为 。 3．提高煤的燃烧效率 （1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的 ，煤粉燃烧 ，反应速率 ；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出 ；若空气不足，会造成煤燃烧 ，生成 ，产生热量 ，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 。 （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 装置，供其他方面使用。 探究任务一 化学平衡状态的判断 1. 化学平衡状态的直接标志 （1）v正＝v逆 ①同一种物质的生成速率等于消耗速率； ②在化学方程式同一边的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； ③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 （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。 2. 化学平衡状态的间接判断依据 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例： 【典例1】一定温度下，在恒容密闭容器中进行的可逆反应：2NO22NO＋O2。判断下列描述中该反应处于平衡状态的是________。 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的物质的量浓度变化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密闭容器中压强不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 【规律方法】利用“变量”与“不变量”来判断化学平衡状态 （1）选变量 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。 （2）常见的变量 ①气体的颜色；②对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；③对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；④对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 （3）说明：在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。 【变式训练1】N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在体积不变的密闭容器中反应，下列叙述表示处于化学平衡状态的是(　　) A．N2、H2、NH3的浓度比为1∶3∶2的状态 B．混合气体的密度不随时间而变化 C．当有1 mol