6.2 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第6章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制 1 导入一 高炉炼铁之谜。 高炉炼铁的主要反应有: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2； C(焦炭)+ O2(空气) CO2；C(焦炭)+ CO2 2CO ；生产中炼制生铁所需焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需的量,而且从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的 CO 气体。开始炼铁工程师们认为是 CO 与铁矿石接触不充分造成的,于是设法增加高炉的高度。然而,令人吃惊的是,高炉增高后,高炉尾气中的CO的比例竟然没有改变,这是什么原因呢? 导入二 我们知道在化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应的。那么,在实际化学反应中,反应物是否会按化学方程式中的计量关系完全转化为生成物呢? 由化学方程式①②可知,可逆反应进行得不完全。在同一条件下,正、逆反应同时同条件进行,化学反应物不可能全部转化为生成物,存在一定的化学反应限度,其实任何化学反应的进程都有一定的限度(可逆性)。 一、化学反应的限度 [演示实验] 向 2 mL 0.01 mol·L−1 KI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。 观察实验现象,分析实验结果。 加入 KSCN 溶液后,溶液变为红色,说明溶液中仍存在 Fe3+ 。在I− 过量的情况下,Fe3+ 仍没完全反应,说明该化学反应不能进行到底,存在一定的限度。 一、化学反应的限度 可逆反应。 1.定义:在同一条件下,正反应和逆反应均能同时进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时,不用符号“ ”,而用符号“ ”。 2.特征: 一、化学反应的限度 小试牛刀 判断以下几个反应是否为可逆反应。 ①N2+3H2 2NH3 ②NH3+H2O NH3·H2O ③Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 ④2H2O 2H2↑+O2↑ 属于可逆反应的是①②。 一、化学反应的限度 [问题思考]在一定条件下,向反应容器中加入SO2和 O2,发生反 应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),回答下列问题: (1)反应刚开始时,浓度、速率有什么特点? (2)反应过程中,浓度、速率发生了怎样的变化? (3)反应进行到一定程度后,浓度、速率又有什么特点? 一、化学反应的限度 可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g): 一、化学反应的限度 该过程的v-t变化图像如下: 一、化学反应的限度 在一定条件下,某个可逆反应在开始进行时,反应物的浓度最大,生成物的浓度为零,因此正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。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。从外表上看,反应好像“停 止”了,就像往一个有出口的水缸中灌水一样,虽然水缸中的水面不发生变化,但是水在流动。 一、化学反应的限度 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。 一、化学反应的限度 化学平衡状态。 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,称为化学平衡状态,简称化学平衡。 一、化学反应的限度 化学平衡状态的特征。 一、化学反应的限度 化学反应的限度。 1.化学平衡状态是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。 2.对化学反应限度的理解。 (1)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。 转化率:已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。 (2)同一可逆反应在不同条件下,化学反应的限度不同,即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。 二、化学反应的限度 小试牛刀 1.正误判断。 (1)1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全反应生成2 mol NH3。 ( ) (2)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等,是指同一物 质的消耗速率和生成 速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一 定相等。 (