6.2.2 化学反应限度（课件） 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第二课时 学习目标 1.结合实例体会可逆反应存在限度，理解化学平衡状态的特征，发展“变化观念与平衡思想”的学科核心素养。 2.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性，认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 新课导入 炼铁高炉尾气之谜： 一个化学反应在实际进行时，给定量的反应物能否按相应的计量数完全转化为生成物？ 为什么增高了炉身，CO的转化率没有提高呢？ C＋CO2 2CO Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 化学反应是有限度的，有些能进行地比较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。 知识回顾 可逆反应： 1.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 行的反应。 注：向生成物方向进行的反应叫做正反应， 　　向反应物方向进行的反应叫做逆反应。 书写可逆反应的化学方程式时，不用“ === ”，用 “ ”。 2.特征： 化学反应的限度 比较两个反应方程式对应表中数据，你能发现什么？ n(H2)/mol 2 2 2 2 2 n(O2)/mol 0.5 1 5 10 100 反应结束后H2物质的量 1 0 0 0 0 表1：反应 O2 + 2 H2 === 2 H2O中， 点燃 n(H2)/mol 3 3 3 3 3 n(N2)/mol 0.5 1 5 10 100 反应结束后H2物质的量 1.8 0.4 0.24 0.15 0.08 表2：反应 N2 + 3 H2========= 2 NH3中， 催化剂 高温高压 化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。 【思考】 什么样的反应在给定条件下的进程有一定的限度？ 化学平衡状态的建立 在某固定密闭容器中发生反应： 各物质的浓度随反应的时间变化如下表所示： 时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 c(SO2) 10 6 3 2 1.2 1 1 1 1 c(O2) 5 3 1.5 1 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 c(SO3) 0 4 7 8 8.8 9 9 9 9 问：①此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度（化学平衡状态）? ②此时的反应是否停止了？ ③此时为何三种物质的浓度保持不变? 化学平衡状态的建立 在某固定密闭容器中发生反应： ，各物质的浓度随反应的时间变化如下表所示： 时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 c(SO2) 10 6 3 2 1.2 1 1 1 1 c(O2) 5 3 1.5 1 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 c(SO3) 0 4 7 8 8.8 9 9 9 9 反应开始时 反应进行时 反应50min后 宏观 物料角度 c(反应物) ____ 0 c(反应物) ______ c(反应物)______ c(生成物) ____ 0 c(生成物) ______ c(生成物)______ 微观 速率角度 v正 ____ 0 v正 ______ v正 ______ v逆 ____ 0 v逆 ______ v逆 ______ > = > = 减小 增大 减小 增大 不变 不变 不变 不变 【思考4】用图像描述 v正 和 v逆 变化规律 ？ 化学平衡状态的建立 正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆) c(SO2) 、c(O2 )逐渐减小 ,v(正) 逐渐减小， c(SO3)逐渐增大， v(逆)逐渐增大 反应过程中 c(SO2) 、c(O2)最大，→ v(正)最大, c(SO3) =0 → v(逆)=0 开始时 反应速率 时间（t） 0 v(正) v(逆) v(正)=v(逆) t1 反应到t1时刻 动态平衡 化学平衡状态的建立 反应物浓度最大 生成物浓度为0 v正最大 v逆为0 反应 开始 反应过程 达到平衡 反应物浓度减小 生成物浓度增大 各物质的浓度 不再改变 v正逐渐减小 v逆